O problema do gato que cai de pé

Você provavelmente já deve ter ouvido aquele ditado de que “gato sempre cai em pé” e, possivelmente, também deve ter se perguntado o porquê isso acontece. Os famosos cientistas George Stokes, James Clerk Maxwell e Étienne-Jules Marey entraram nessa mesma reflexão no final do século XIX.

O "problema do gato que cai" surgiu através da necessidade da Física tentar explicar como acontece o chamado "reflexo de endireitamento do gato", que é sua capacidade intrínseca de se orientar ao cair de cabeça para baixo e parar em pé. Isso acontece porque os bichanos possuem uma espinha dorsal muito flexível e nenhuma clavícula funcional.

O problema dos físicos, literalmente, era explicar como um corpo em queda livre pode mudar sua orientação de modo que consiga se endireitar e cair em pé sem violar a lei de conservação do momento angular, apesar de sua posição inicial.

O corpo que cai

(Fonte: Pinterest/Reprodução)(Fonte: Pinterest/Reprodução)

Marey usou a cronofotografia para capturar a queda do gato em uma sequência usando uma arma cronofotográfica capaz de capturar 12 quadros por segundo, produzindo imagens das quais o físico deduziu que, como o gato não tinha movimento de rotação no início de sua descida, ele não estava trapaceando usando a mão do tratador como ponto de apoio.

A conclusão foi vista como um problema, pois sugeria que era possível que um corpo em queda livre adquirisse momento angular. Além disso, Marey mostrou que a resistência do ar não desempenhava nenhum papel em facilitar o endireitamento do corpo do gato. Para o homem, o gato usa a inércia de sua própria massa para se endireitar.

(Fonte: BBC/Reprodução)(Fonte: BBC/Reprodução)

O par de torção que produz a ação dos músculos da vértebra atua, inicialmente, nas pernas dianteiras, que tem um movimento de inércia muito pequeno por causa das patas dianteiras serem encurtadas e pressionadas contra o pescoço. As patas traseiras, por sua vez, esticadas e quase perpendiculares ao eixo do corpo, possuem um momento de inércia que se opõe ao movimento na direção oposta àquela que o par de torção tende a produzir. Na segunda fase da ação, então, a altitude dos pés é invertida e é a inércia da parte dianteira que fornece a rotação.

Marey publicou essas suas análises em artigos para o jornal acadêmico Comptes Rendus e a revista Nature, concluindo que o comportamento do gato é típico da mecânica dos corpos deformáveis, visto que o corpo do animai não é rígido.

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