Perché il gatto riesce a cadere sempre a 4 zampe?

 

Il gatto conosce un trucco che potrebbe fare invidiare il più agile acrobata.

Librato in aria, in qualsiasi posizione esso si trovi, cade in terra sempre ritto sulle quattro zampe senza usufruire di alcun punto di appoggio.

Questo è in contrasto, apparentemente, con una legge fondamentale di meccanica secondo cui un sistema materiale soggetto soltanto a forze interne non può assumere una rotazione intorno ad un asse.

Cosi che, in teoria, il gatto, se ruota le sue zampe anteriori di un certo angolo intorno ad un asse, per esempio orizzontale, deve ruotare con la parte posteriore in direzione opposta per compensare meccanicamente il primo movimento e creare una risultante nulla.

Ma, allora, com’è che riesce a dirigere le quattro zampe sempre verso il basso?

Tale enigma fu fonte d’Imbarazzo e di accalorate discussioni tra i professori dell’Accademia di Francia.

In una memorabile seduta del 1894. il fisiologo Marey, che per la prima volta si valse della registrazione fotografica dei movimenti per lo studio della meccanica animale, documentò questa curiosa abilità del gatto.

Il principio d’inerzia dice, infatti, come — in assenza di forze esterne — un corpo persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme: ciò vale quanto dire che, per effetto di sole forze interne, un corpo non può modificare le sue condizioni di moto.


Potremmo enunciare tale teorema anche con la seguente formula

Senza un punto di appoggio esterno a cui applicare una forza, ogni variazione di moto è impossibile

Sarebbe inutile, per esempio,  tentare di fermare una barca In moto spingendo dall’interno contro la direzione del movimento.

Potrebbe apparire un’eccezione a ciò il rinculo del fucile al momento dello sparo. La forza sviluppata è interna ed esso dovrebbe rimanere immobile

In realtà, il proiettile sparato non appartiene più all’arma, per essa è divenuto un corpo esterno.

Non sorprende. quindi. che l’arma modifichi col rinculo la condizione di quiete precedente lo sparo.



Se ciò e intuitivo per il moto rettilineo, si pensa che qualcosa di analogo abbia luogo per quello rotativo intorno ad un asse.

La turbina a reazione. il mulinello idraulico, la girandola pirotecnica, ne sono esempi.

Nel caso della rotazione, le cose possono complicarsi

Per ottenere una variazione di moto non è più necessario che al sistema si liberi di una parte della materia.

E’ sufficiente che se ne modifichi la distribuzione, pur restando a costituire un tutto unico.

Un esempio istruttivo e divertente al riguardo è il seguente: una persona sospesa ad una fune tiene le gambe divaricate ed un operatore le imprime una rotazione.

La persona sospesa, per inerzia, seguita a ruotare per un certo tempo con la velocità impressa.

Se, ora, essa riaccosta le gambe, si vedrà « l’appeso» accelerare notevolmente il suo moto di rotazione.


Creazione di energia? Nulla di tutto ciò


Si è soltanto modificato un elemento del sistema che ruotava, come se il suo peso fosse diminuito.

Potrebbe sembrare come se l’energia di moto che possedeva fosse ora sufficiente ad imprimergli una maggiore velocità.

Lo sanno i pattinatori i quali piroettano su una gamba lasciando l’altra distesa; appena riaccostano le gambe la loro velocità di rotazione aumenta.



Due accademici, Guyou e Levy, presentarono una nota nella quale si scagionava il gatto dalla sua pretesa sconcertante mancanza di riguardo verso le leggi della meccanica.

Diceva quella memoria: a ciò è possibile perchè il corpo del felino rappresenta un sistema deformabile.

Allora, rispettato il teorema di meccanica, il gatto poteva finalmente ruotare nello spazio a suo piacimento.

Però, il fenomeno di cadere diritto non era ancora spiegato appieno, occorreva ad integrazione una risposta fisiologica.

Solo nel 1916. dopo 22 anni, Muller e Weed, misero il fenomeno in rapporto alle funzioni del labirinto dell’orecchio interno.

E’ ormai conoscenza acquisita la complessa funzione dell’apparato vestibolare.

L’esempio del gatto cadente è una delle rare condizioni che quasi esclusivamente dipende dal labirinto.

Asportando questo organo, i riflessi ottici della vista possono, in parte, sostituire la funzione labirintica nel raddrizzamento del gatto.

Ma se il capo dell’animale viene ricoperto con un cappuccio, il gatto cade di peso senza raddrizzarsi.


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