Fisica del gatto che cade: perchè atterra sempre sulle zampe?

Perchè un gatto lasciato cadere di schiena da una certa altezza atterra sempre sulle zampe? La domanda, seppure non di fondamentale importanza per il destino dell'umanità, ha attratto la curiosità di molti, compreso Destin di Smarter Every Day che ha realizzato un filmato dimostrativo. Egli formula meglio la domanda in questo modo: perchè il gatto lasciato cadere di schiena non conserva il suo momento angolare continuando a ruotare ma riesce a fermare la torsione ed atterrare sulle zampe? Ebbene, il gatto ci riesce dividendo il suo corpo in due diversi assi di rotazione. Per capirci è, in maniera intuitiva, quello che succede quando strizziamo un panno bagnato: il gatto cioè, fa ruotare più velocemente la parte anteriore del proprio corpo ritraendo le zampe, come fanno i pattinatori quando vogliono aumentare la velocità di rotazione e portano le braccia vicino al corpo, mentre diminuisce la velocità di rotazione posteriore estendendo le zampe dietro. In questo modo aumenta il momento d'inerzia della parte posteriore e aumenta la velocità angolare anteriore. Il prodotto di queste due grandezze ci dà  il momento angolare del gatto, che si conserva durante la caduta. Una volta che le zampe anteriori si trovano a metà della rotazione il gatto le estende per diminuire la velocità di torsione fino a fermarla del tutto  mentre allinea le zampe posteriori all'asse di rotazione per aumentarne la velocità di torsione per poi  ritrarle completamente per portare più velocemente anche la parte posteriore del corpo parallela al suolo. In questo modo accelera la rotazione della parte posteriore allineandola a quella anteriore: quando è parallelo al suolo estende anche le zampe posteriori fermando la rotazione e atterra.

Se si osserva bene, però, si vedrà che il gatto muove le zampe posteriori in maniera diversa: mentre una la estende l'altra la ritrae verso il corpo in maniera simile a quello che accade per le zampe anteriori, forse per preparasi meglio all'atterraggio. Probabilmente l'effetto divisione in due assi di rotazione viene svolto anche da una sola zampa. L'essenza della strategia del gatto è dunque nella separazione della sua rotazione sotto-sopra in due distinte rotazioni, questo al fine di non ruotare indefinitamente come una trottola fino alla caduta. 

Lo scopo del gatto è di allinearsi al terreno con le zampe rivolte al suolo e di fermare la rotazione proprio in quel momento. Per farlo, come detto, deve suddividere la rotazione di tutto il corpo in due rotazioni distinte, strizzandosi  come si fa con un panno bagnato, fino a fermarla del tutto e poi atterrare.

(P.S. nessun gatto è stato ferito o maltrattato durante l'esperimento, però magari non ripetetelo comunque).