¿Por qué los gatos soportan las caídas altas? La cámara lenta revela la física de su “súper aterrizaje”.
¡Hola! Soy Ken Kuwako, divulgador científico. ¡Cada día es un experimento!
¿Por qué los gatos pueden aterrizar con tanta elegancia incluso después de saltar desde lugares tan altos? Parece como si desafiaran la gravedad. La BBC del Reino Unido investigó este misterio con una cámara de súper alta velocidad (súper slow motion). Lo que revelaron no fue el salto “normal” que solemos ver, sino una asombrosa lección de “física”.
No dejes de ver este vídeo. Entenderás de un vistazo por qué los gatos son auténticos maestros del aterrizaje.
¿Qué te pareció? ¡Increíble, verdad! Supe de esto gracias a un artículo de Lifehacker (Japón) llamado “La razón por la que los gatos siempre caen de pie, incluso desde gran altura“.
Al ver el vídeo, queda claro que los gatos usan sus cuerpos de una forma increíblemente hábil para “absorber el impacto” del aterrizaje. Pero, ¿qué significa exactamente “absorber el impacto”?
¡Hoy vamos a descifrar juntos esta súper técnica felina desde la perspectiva de la física de instituto (bachillerato), usando los conceptos de “cantidad de movimiento” e “impulso”!
¡Descifrando el “súper aterrizaje” felino con física de instituto!
En física, el “ímpetu” de un objeto en movimiento se expresa con el término “cantidad de movimiento” (o momento lineal). Esto se determina multiplicando la “masa” por la “velocidad”. Un gato que cae desde un lugar alto tiene una gran “cantidad de movimiento” justo antes de tocar el suelo.
Aterrizar significa reducir esta “cantidad de movimiento” a “cero” en un instante.
Para detener un objeto (cambiar su cantidad de movimiento), se necesita algo llamado “impulso”. El “impulso” se calcula como “Fuerza × Tiempo”.
Si llamamos F a la fuerza que el gato recibe del suelo y t al tiempo que sus patas están en contacto con el suelo, tenemos la siguiente relación:
mv − Ft = 0
(Cantidad de movimiento inicial) – (Impulso) = (Cantidad de movimiento final. Es 0 porque se detiene)
Si reordenamos la fórmula, queda así:
Ft = mv
(Impulso = Cantidad de movimiento inicial)
Aquí está el punto clave. La “cantidad de movimiento (mv)” que el gato debe anular para aterrizar de forma segura está determinada por la altura desde la que cayó; eso no se puede cambiar. Entonces, ¿qué pasaría si el gato aterrizara ¡de golpe! en un instante (con un tiempo t muy pequeño)? Dado que “Ft = (cantidad de movimiento constante)”, si t es diminuto, la fuerza F sobre sus patas se volvería ¡enorme! Esa es la verdadera naturaleza del “impacto”, y es lo que causa lesiones graves como las fracturas.
La increíble técnica del gato para “ganar tiempo”
Entonces, ¿qué hace el gato? Miremos de nuevo el vídeo en cámara lenta. El gato se acerca al suelo con las patas completamente estiradas.
El truco es que no dobla las patas desde el principio. Justo en el instante en que sus patas tocan el suelo, comienza a flexionar profundamente sus articulaciones, lentamente, como un acordeón.
Este movimiento de “aterrizar y luego hundir el cuerpo lentamente” es, desde el punto de vista de la física, una jugada extremadamente inteligente.
Es una técnica para “ganar” el mayor tiempo t posible hasta que la cantidad de movimiento se reduce a cero. Recuerda la fórmula: “Ft = (cantidad de movimiento constante)”. Al usar su cuerpo con flexibilidad, el gato aumenta el tiempo de aterrizaje t y, como resultado, reduce la fuerza F que recibe del suelo (en términos técnicos, la fuerza normal). ¡Eso es exactamente “absorber el impacto”!
Controlando el “impulso” en la vida diaria
Esta técnica, de hecho, la usamos en nuestra vida cotidiana.
Por ejemplo, en el Kendama (un juguete tradicional japonés). Cuando recibes la bola en la copa (sara), justo en el momento en que la bola golpea, flexionas las rodillas y bajas el cuerpo suavemente, ¿verdad? Ese movimiento también es para alargar el tiempo t que tarda la bola en detenerse, reduciendo la fuerza F que recibe de la copa y evitando que rebote. Si recibieras la bola rígidamente, ¡rebotaría!
Los gatos realizan este “control del impulso” a la perfección, gracias a su cuerpo y a su instinto natural. Es sorprendente pensar que un salto de gato, algo que vemos tan a menudo, esté lleno de una técnica tan sofisticada cuando se mira con los ojos de la física, ¿no crees?
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