sabato 21 aprile 2012

Falling cat problem

Lo spunto arriva da questo articolo apparso su la Repubblica il 12 aprile scorso. In esso si narra dell'avventura di Sugar, una gattina molto fortunata che è sopravvissuta a una caduta di ben 60 metri riportando solo qualche graffio. Fortuna sì, ma non solo. E' un problema che ha affascinato diversi fisici e che ha dato vita a una pagina di Wikipedia intitolata proprio: "Falling cat problem". Il primo ad essersi interessato della questione è Thomas Kane, che nel 1965 pubblicò un articolo intitolato: "Una spiegazione dinamica del fenomeno del gatto che cade" (qui il pdf). Il risultato è un "gatto approssimato" da due cilindri rigidi, che rappresentano la parte anteriore e posteriore dell'animale, uniti in un punto che rappresenta la schiena. Essenzialmente, le due metà del corpo ruotano su assi di rotazione diversi in modo tale da mantenere il momento angolare totale pari a zero. Per farvi un'idea osservate il video:


Tutta questa attenzione dei fisici verso i gatti non era però scevra da interessi pratici. In quegli anni, la NASA stava studiando il movimento in caduta libera per applicarlo agli astronauti nello spazio, ed il lavoro di Kane fu finanziato con la bellezza 60 mila dollari. Successivamente, nel 1993, il prof. Richard Montgomery pubblicò un altro interessante articolo intitolato: "Gauge Theory of the falling cat" (pdf), in cui il ben noto "teorema del gatto che cade" collega il riorientamento ottimale del gatto mentre precipita alla dinamica delle particelle nei campi di Yang-Mills (governati dalle equazioni di Wong). 
 "Falling cats, parallel parking, and polarized light" è un altro lavoro che potete leggere se siete interessati e con molto tempo a disposizione dato che dura la bellezza di 41 pagine. "Optimal control of nonholonomic motion planning for a free-falling cat" di Xin-sheng è un altro esempio e ce ne sarebbero anche degli altri. 
Ma le cose fondamentali da tenere a mente sono che:

1. Da uno studio di 132 gatti accolti in una clinica veterinaria di emergenza di New York in seguito a grandi cadute, i ricercatori scoprirono un tasso di sopravvivenza del 90%, e solo nel 37% dei casi i pazienti a quattro zampe necessitarono di cure di emergenza. 
2. Nessun gatto è stato buttato intenzionalmente giù dalla finestra.
3. I gatti che cadono dai piani più bassi del settimo spesse volte sono quelli che si fanno più male (hanno meno tempo per riorientarsi).
4.Occhio al micio che passeggia allegro e con la coda all'aria sul davanzale della vostra finestra.

2 commenti:

  1. A questo punto bisognerebbe chiedersi se siano nati prima i gatti o i palazzi!!! Vale anche per alberi, dirupi e magari lanci da aerei? Io per sicurezza terrò ben presente il tuo ultimo consiglio (4).
    A proposito... l'articolo è interessantissimo oltre che raccontato con la solita vena di ironia (che ci sta sempre bene) che ti contraddistingue.
    Un salutone
    Marco

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