{"id":16618,"date":"2024-11-04T14:35:45","date_gmt":"2024-11-04T12:35:45","guid":{"rendered":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfaedb\/un-fisico-do-igfae-e-a-sua-gata-revelan-a-ecuacion-do-movemento-gatuno\/"},"modified":"2024-11-04T14:37:30","modified_gmt":"2024-11-04T12:37:30","slug":"un-fisico-do-igfae-e-a-sua-gata-revelan-a-ecuacion-do-movemento-gatuno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfaedb\/gl\/un-fisico-do-igfae-e-a-sua-gata-revelan-a-ecuacion-do-movemento-gatuno\/","title":{"rendered":"Un f\u00edsico do IGFAE e a s\u00faa gata \u2018revelan\u2019 a ecuaci\u00f3n do movemento gatuno"},"content":{"rendered":"

.<\/strong> Na era das redes sociais, existen poucas d\u00fabidas sobre quen \u00e9 o protagonista do reino animal. Os gatos gobernan as pantallas como os seus curm\u00e1ns, os le\u00f3ns, dominan a sabana. Grazas a Erwin Schr\u00f6dinger, este felino ocupa tam\u00e9n un lugar de honra na historia da f\u00edsica. E foi a gata Eme a protagonista que inspirou a Anxo Fari\u00f1a Biasi, investigador do Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE), para un artigo que publica a revista American Journal of Physics<\/em> (ver referencia ao final).<\/p>\n

Neste traballo, Anxo presenta, nin m\u00e1is nin menos, que a ecuaci\u00f3n do movemento gatuno. \u201cEste artigo quere achegar a f\u00edsica aos non expertos, ofrecendo un exemplo ameno a trav\u00e9s do cal \u00e9 posible comprender varios conceptos da mec\u00e1nica cl\u00e1sica. Para iso, constr\u00faese unha ecuaci\u00f3n que modela o comportamento dun gato en presenza dunha persoa, considerando o primeiro como unha part\u00edcula puntual que se move nun potencial inducido pola persoa\u201d, resume.<\/p>\n

Explicar f\u00edsica a trav\u00e9s dos gatos<\/strong><\/h5>\n

Anxo, f\u00edsico orixinario de Pontevedra, acaba de incorporarse ao IGFAE, centro mixto da Universidade de Santiago de Compostela (USC) e a Xunta de Galicia, a trav\u00e9s do programa Junior Leader de la Caixa, procedente do departamento de F\u00edsica da \u00c9cole Normale Sup\u00e9rieure de Par\u00eds. En Santiago de Compostela, onde xa realizou a tese doutoral, desenvolver\u00e1 a s\u00faa li\u00f1a de investigaci\u00f3n en ecuaci\u00f3ns de evoluci\u00f3n non lineais, na intersecci\u00f3n entre a f\u00edsica e as matem\u00e1ticas, integr\u00e1ndose no equipo de Teor\u00eda de Cordas e campos relacionados.<\/p>\n

A idea do artigo xurdiu para \u201ccomunicar a f\u00edsica de forma amena, fac\u00e9ndoa m\u00e1is atractiva para estudantes\u201d, conta. E as\u00ed, o que parec\u00eda, en certa medida, unha broma, foi tomando forma acad\u00e9mica. \u201cIsto empezou como unha idea l\u00fadica para o D\u00eda dos Inocentes, inspirada nos artigos humor\u00edsticos que presentan alg\u00fans investigadores. Con todo, pronto ca\u00edn na conta de que esta historia que creei pod\u00eda ser de gran axuda para os estudantes de f\u00edsica. A historia ten unha gran carga conceptual, pero v\u00e9n introducida, de forma divertida, usando un exemplo que suscita gran curiosidade: un gato!\u201d, explica Anxo.<\/p>\n

E como se constr\u00fae a ecuaci\u00f3n do movemento gatuno?<\/strong><\/h5>\n

No seu artigo, Anxo parte de sete din\u00e1micas, ou pautas, extra\u00eddas do seu d\u00eda a d\u00eda con Eme, e emprega a hip\u00f3tese de que \u201cos gatos se comportan coma se percibisen unha forza ao redor dunha persoa\u201d, apunta. Desta maneira, o artigo exp\u00f3n que as sete din\u00e1micas poden modelarse, como primeira aproximaci\u00f3n, considerando ao gato como unha part\u00edcula puntual que obedece \u00e1 mec\u00e1nica de Newton. O gato experimenta unha \u2018forza\u2019 ligada a un potencial externo \u00a0(inducido pola presenza dunha persoa) onde x(t) \u2208 R representa a posici\u00f3n do gato no tempo t con respecto \u00e1 persoa situada en x = 0. As\u00ed, m > 0 \u00e9 a masa do gato, e \u03f5 > 0 \u00e9 o coeficiente de fricci\u00f3n para considerar o cansazo do gato. O resultado \u00e9, por tanto, esta ecuaci\u00f3n:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Partindo desta f\u00f3rmula, e a trav\u00e9s da an\u00e1lise do movemento felino, \u00e9 posible mostrar como se constr\u00faen as propias ecuaci\u00f3ns. \u201cO traballo demostra, dunha forma amena, o proceso mental seguido na construci\u00f3n de modelos de f\u00edsica, que en poucas ocasi\u00f3ns se detalla nos libros\u201d. Por exemplo, anal\u00edzanse os patr\u00f3ns de movemento (ou non movemento), derivados do feito de que os gatos non adoitan acudir cando os chaman, distr\u00e1ense facilmente, ou adoitan permanecer m\u00e1is tempo no colo da s\u00faa persoa favorita.<\/p>\n

Todos estes c\u00e1lculos ab\u00f3rdanse desde un enfoque atractivo e divertido: \u201cNon sempre necesitamos abordar os misterios m\u00e1is profundos e desafiantes do universo; \u00e1s veces, simplemente podemos relaxarnos e utilizar o poder da f\u00edsica para explicar a vida coti\u00e1. \u00c9 algo moi divertido!\u201d, destaca o f\u00edsico do IGFAE. Desta maneira, \u201co modelo de interacci\u00f3n gato-humano achega a f\u00edsica aos non expertos, demostrando a trav\u00e9s dunha situaci\u00f3n curiosa e familiar o razoamento que subxace \u00e1 construci\u00f3n de modelos f\u00edsicos\u201d, resume.<\/p>\n

An\u00e1lise do ronroneo e dos per\u00edodos de actividade fren\u00e9tica<\/strong><\/h5>\n

No seu artigo, Anxo detense na an\u00e1lise do caracter\u00edstico ronroneo felino. A s\u00faa proposta \u00e9 que esta particular reacci\u00f3n tr\u00e1tase dun mecanismo de estabilizaci\u00f3n, que se retroalimenta debido \u00e1 interacci\u00f3n entre o gato e o seu compa\u00f1eiro humano: \u201cProponse que cando un gato est\u00e1 a ser aloumi\u00f1ado e comeza a ronronear, as persoas adoitan sentir o impulso de seguir acari\u00f1\u00e1ndoo, reforzando as\u00ed a estabilidade do proceso\u201d. Esta estabilizaci\u00f3n vese reforzada, ademais, porque o intercambio de afectos entre o ronroneo e as caricias estreitan de forma temporal o v\u00ednculo entre gato e humano.<\/p>\n

O estudo ten tam\u00e9n en conta os per\u00edodos de actividade aleatoria fren\u00e9tica, co\u00f1ecidos como FRAP ou zoomies<\/em>, episodios nos que os felinos se moven a toda velocidade dun lado a outro, habitualmente de noite. Anal\u00edzase como, neste caso, a ecuaci\u00f3n require un compo\u00f1ente aleatorio para modelar estes per\u00edodos, integrado na f\u00f3rmula como un \u2018forzamento\u2019 externo. Isto engade certo azar necesario para modelar estas \u2018arroutadas\u2019 gatunas, que en certa medida poder\u00edan axustarse \u00e1s particularidades de cada individuo.<\/p>\n

\u00a0Uso educativo<\/strong><\/h5>\n

Ademais do seu enfoque l\u00fadico, Anxo incide en que este artigo \u201cest\u00e1 pensado para o seu uso en cursos introdutorios de mec\u00e1nica cl\u00e1sica, co fin de demostrar como comportamentos aparentemente complexos e sen relaci\u00f3n entre si poden explicarse mediante leis sinxelas\u201d. Faino mostrando \u201cunha serie de din\u00e1micas que son f\u00e1ciles de visualizar, reducindo a necesidade de abstracci\u00f3n\u201d, e presenta \u201cunha ecuaci\u00f3n con diferentes termos, cubrindo os fundamentos da mec\u00e1nica cl\u00e1sica\u201d.<\/p>\n

Referencia<\/strong>: On cat\u2013human interaction from the viewpoint of physics: An equation of motion<\/a>, American Journal of Physics 92, 827\u2013833 (2024). DOI: 10.1119\/5.0158200.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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