Fisica felina: effetto paracadute -VIDEO
All’organo dell’equilibrio del gatto, e precisamente a uno dei riflessi labirintici, il riflesso di raddrizzamento, è dovuta quella singolare capacità del gatto di atterrare sempre sulle quattro zampe.
Difatti, anche se all’inizio della caduta egli si trova pancia in su, nel giro di poche frazioni di secondo la testa ruota verso il terreno trascinandosi dietro tutto il resto del corpo finché i quattro parti non sono in posizione di atterraggio. La muscolatura molto elastica delle zampe anteriori e posteriori permette poi di ammortizzare la caduta, e lo fa così bene che anche dei gatti volati giù dal quinto sesto piano di un palazzo se non sono cavata con poco nulla, e a condizione però di non essere stati bilanciati da ostacoli all’ultimo momento.
In questo video vedete una donna in piedi sul suo letto, con in mano un gatto capovolto, fatto cadere più volte sul materasso. Il gatto, sorprendentemente, ogni volta che è stato lasciato cadere, immediatamente si è raddrizzato per atterrare in piedi (vedi video)
Lo stesso esperimento realizzato nel 1890 dallo scienziato francese Etienne Jules Marey, diventato famoso per aver utilizzato il suo proiettore cronofotografico in grado di catturare fino a 60 fotogrammi consecutivi al secondo: filmò un gatto in caduta (vedi video).
Il riflesso di raddrizzamento è osservabile nei cuccioli fin dalla terza, quarta settimana, ed è pienamente sviluppato a sette settimane.
Al di là dei loro volteggi in aria, i gatti hanno anche quello che potrebbe essere definito un paracadute. Come molti piccoli animali, i gatti hanno un basso rapporto tra il volume del corpo e il peso, in caso di caduta, utilizza le zampe per rallentare la velocità. E’ lo stesso tipo di manovra che fanno a mezz’aria gli scoiattoli volanti .
I gatti che cadono da un’altezza tra il 7° e il 32° piano, hanno meno probabilità di morire, rispetto a quelli che cadono dal 2° al 6° piano.
Perché? Una teoria è che dopo una certa altezza un gatto raggiunge la velocità massima e che il meccanismo vestibolare nell’orecchio si spegne, con il risultato che il gatto si rilassa. Come ogni stuntman può dire, le membra rilassate hanno meno probabilità di rompersi di quelle non rilassate.
Un altra teoria dice che la maggior altezza, dà il tempo al gatto di assumere la posa a paracadute.
LE FASI
Momento d’inerzia e conservazione del momento angolare.
Durante la caduta, un gatto presenta un momento angolare ben definito rispetto ad un asse che passa per il suo centro di massa. Quando il gatto è in aria, su di esso non agiscono momenti delle forze esterne rispetto al centro di massa, ed il suo momento angolare, rispetto al centro di massa, deve rimanere costante. Eppure il gatto, manipolando opportunamente il suo momento d’inerzia rispetto all’asse di rotazione, riesce a ruotare su se stesso.
Nella prima fase della caduta, Egli allarga le zampe anteriori (in modo da aumentare il momento d’inerzia della parte anteriore del suo corpo) e raccoglie quelle posteriori (in modo da diminuire il momento della parte posteriore del suo corpo) . A questo punto, compie una piccola torsione della parte anteriore del corpo (grande momento inerzia per piccola torsione). Al fine di mantenere inalterato il momento angolare totale, questa torsione deve essere compensata con una grande torsione nel senso opposto della parte posteriore del corpo (piccolo momento d’inerzia per grande torsione). Nella seconda fase della caduta, il gatto si ricompone in modo inverso, raccogliendo le zampe anteriori e componendo una grande torsione con esse ed allargando le zampe posteriori e compiendo una piccola torsione.
La velocità limite di un gatto.
Esperienze di gatti sopravvissuti alla caduta da diversi piani di altezza hanno coniato per i gatti l’espressione di “sindrome da grattacielo.” Come molti piccoli animali, i gatti presentano una velocità limite di caduta non mortale. Grazie infatti al basso rapporto volume-peso corporeo, questi animali sono in grado di rallentare la loro velocità di caduta allargando il corpo in volo in stile scoiattolo. In poche parole, gli animali con queste caratteristiche sono soffici e presentano un elevato coefficiente di resistenza il che da loro una maggiore possibilità di sopravvivere a queste cadute.
Riflesso di raddrizzamento.
Infine, non va dimenticato il “riflesso di raddrizzamento”, cioè la capacità di un gatto in volo di distinguere l’alto dal basso. Gli esperti sostengono che questo istinto sia osservabile già nei gattini di appena tre o quattro settimane, e sia completamente sviluppato all’età di sette settimane.
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