La fisica sorprendente di un gatto che beve

Che i gatti siano degli acrobati lo sanno tutti. Ma che il loro innato senso dell’equilibrio non li abbandona neanche quando “lappano” il latte è una novità. Ad affermarlo è un gruppo di ricercatori di MIT, Virginia Tech e Princeton University, tre delle principali e prestigiose università statunitensi che hanno unito i loro sforzi per scoprire che… gatti domestici e grandi felini per bere sfruttano il perfetto equilibrio tra due forze fisiche, l'inerzia e la gravità, che essi stessi creano nel liquido.
 L’idea di studiare la meccanica della lappata è venuta a Roman Stocker, esperto di fluidodinamica, un giorno in cui stava osservando il suo gatto Cutta Cutta leccare il latte da una ciotola. Grazie a un filmato girato nel lontano 1940, Stocker già sapeva che per bere i gatti protendono verso il basso la lingua con la punta ripiegata all’indietro come una “J” maiuscola per formare una specie di mestolo. Il filmato mostrava che la punta era la prima parte della lingua a sfiorare il latte, ma non spiegava come il gatto facesse a ingerire il liquido.
 Grazie a filmati ad alta velocità (vedi a fine pagina) i ricercatori hanno scoperto che i gatti sfiorano la superficie del latte con la punta della lingua e poi la ritraggono velocemente, creando una colonna di liquido tra la superficie e la lingua in movimento. A quel punto “bevono” l’estremità superiore della colonna, che è il risultato di un perfetto equilibrio tra la gravità che spinge il liquido verso il basso e l’inerzia che tende a mantenerne invariato lo stato.

I gatti, e più in generale tutti i felini, sanno istintivamente la velocità con cui muovere la lingua per ottenere questo bilanciamento di forze, così come conoscono il momento giusto per inghiottire il liquido. Se sbagliassero anche solo di una frazione di secondo, la gravità supererebbe l’inerzia e la colonna si romperebbe, ricadendo nella ciotola e lasciandoli letteralmente a bocca asciutta. I gatti masticano matematica quando bevono Il perfetto equilibrio tra inerzia e gravità che genera la colonna di liquido è stato descritto scientificamente da Stocker sviluppando un modello matematico che utilizza il numero di Froude, un numero adimensionale che esprime il rapporto tra la forza di inerzia, uguale al prodotto della massa di un corpo per la sua accelerazione, e la forza di gravità, pari al prodotto della massa di un corpo per la gravità che su di esso agisce. Utilizzando i dati empirici relativi alla velocità di movimento e al peso della lingua, i ricercatori hanno scoperto che per tutti i felini, di qualsiasi dimensione, il numero di Froude è sempre quasi esattamente uguale a 1, a conferma di un equilibrio perfetto.