Что спасает дятлов и баранов от сотрясения мозга? - механика твердых тел

Подробности

Обновлено 03.06.2023 15:59

Что спасает дятлов и баранов при ударах от сотрясения мозга?
Какие возможности организма при этом используются?

Дятел долбит клювом древесину, добывая насекомых, живущих под корой, или строя дупла.
При этих ударах голова дятла тормозит с отрицательным ускорением примерно в 1000 g, т.е. в тысячу раз больше ускорения свободного падения.
Для человека такая перегрузка смертельна или может обернуться сотрясением мозга.
Почему же дятел не падает замертво каждый раз при ударе о дерево?

Другой факт: сражаясь за самку в брачный сезон, самцы толсторогого барана с разбегу врезаются друг в друга и со страшной силой сталкиваются рогами.
И при этом они не падают на землю без сознания!
Есть два основных объяснения.
Во-первых, клюв дятла движется строго по прямой.
При этом сотрясение мозга у людей и животных в основном происходит при боковых смещениях головы относительно шеи, а при движении головы вперед-назад вероятность сотрясения меньше.
Во-вторых, мозг дятла плотно прилегает к черепу: он отделен от черепной коробки лишь тонким слоем вязкой жидкости, поэтому колебания мозга сразу после удара не настолько сильные, чтобы вызвать повреждения.

Сшибающихся головами баранов обычно спасают следующие обстоятельства:
Их рога слегка деформируются во время удара, увеличивая время соударения и тем самым уменьшая силу удара.
Чтобы смягчить удар в голову, кости черепа также могут слегка сдвигаться или поворачиваться в швах черепа наподобие пружин или шарниров.
Большая часть энергии удара гасится сильными шейными мышцами животных, которые надежно защищают мозг от сотрясений.

По материалам книги Джирла Уокера "Новый физический фейерверк".

Метки: взаимодействие тел, соударения, сила удара, энергия удара, физика, физика природы, силы в природе, деформация, перегрузка, торможение, столкновение тел, механика твердых тел.