{"id":16624,"date":"2024-11-04T14:49:29","date_gmt":"2024-11-04T12:49:29","guid":{"rendered":"https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/?p=16624"},"modified":"2024-11-04T14:50:04","modified_gmt":"2024-11-04T12:50:04","slug":"un-fisico-y-su-gata-revelan-la-ecuacion-del-movimiento-gatuno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/igfae.usc.es\/~igfae-old\/es\/un-fisico-y-su-gata-revelan-la-ecuacion-del-movimiento-gatuno\/","title":{"rendered":"Un f\u00edsico del IGFAE y su gata \u2018revelan\u2019 la ecuaci\u00f3n del movimiento gatuno"},"content":{"rendered":"

En la era de las redes sociales, existen pocas dudas sobre qui\u00e9n es el protagonista del reino animal. Los gatos gobiernan las pantallas como sus primos, los leones, dominan la sabana. Gracias a Erwin Schr\u00f6dinger, este felino ocupa tambi\u00e9n un lugar de honor en la historia de la f\u00edsica. Y ha sido la gata Eme la protagonista que ha inspirado a Anxo Fari\u00f1a Biasi, investigador del Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE), para un art\u00edculo que publica la revista American Journal of Physics<\/em> (ver referencia al final).<\/p>\n

En \u00e9l, Anxo presenta nada m\u00e1s y nada menos que la ecuaci\u00f3n del movimiento gatuno. \u201cEste art\u00edculo quiere acercar la f\u00edsica a los no expertos, ofreciendo un ejemplo ameno a trav\u00e9s del cual es posible comprender varios conceptos de la mec\u00e1nica cl\u00e1sica. Para ello, se construye una ecuaci\u00f3n que modela el comportamiento de un gato en presencia de una persona, considerando al primero como una part\u00edcula puntual que se mueve en un potencial inducido por la persona\u201d, resume.<\/p>\n

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

Anxo, f\u00edsico originario de Pontevedra, acaba de incorporarse al IGFAE, centro mixto de la Universidade de Santiago de Compostela (USC) y la Xunta de Galicia, a trav\u00e9s del programa Junior Leader de La Caixa, procedente del departamento de F\u00edsica de la \u00c9cole Normale Sup\u00e9rieure de Par\u00eds. En Santiago de Compostela, donde ya realiz\u00f3 la tesis doctoral, desarrollar\u00e1 su l\u00ednea de investigaci\u00f3n en ecuaciones de evoluci\u00f3n no lineales, en la intersecci\u00f3n entre la f\u00edsica y las matem\u00e1ticas, integr\u00e1ndose en el equipo de Teor\u00eda de Cuerdas y campos relacionados.<\/p>\n

La idea del art\u00edculo surgi\u00f3 para \u201ccomunicar la f\u00edsica de forma amena, haci\u00e9ndola m\u00e1s atractiva para estudiantes\u201d, cuenta. Y as\u00ed, lo que parec\u00eda, en cierta medida, una broma, fue tomando forma acad\u00e9mica. \u201cEsto empez\u00f3 como una idea l\u00fadica para el D\u00eda de los Inocentes, inspirada en los art\u00edculos <\/em>humor\u00edsticos que presentan algunos investigadores. Sin embargo, pronto me di cuenta de que esta historia que cre\u00e9 pod\u00eda ser de gran ayuda para los estudiantes de f\u00edsica. La historia tiene una gran carga conceptual, pero la introduce de forma divertida usando un ejemplo que suscita gran curiosidad: \u00a1un gato!\u201d, explica Anxo.<\/p>\n

\u00bfY c\u00f3mo se construye la ecuaci\u00f3n del movimiento gatuno?<\/strong><\/h5>\n

En su art\u00edculo, Anxo parte de siete din\u00e1micas, o pautas, extra\u00eddas de su d\u00eda a d\u00eda con Eme y emplea la hip\u00f3tesis de que \u201clos gatos se comportan como si percibieran una fuerza alrededor de una persona\u201d, apunta. De esta manera, el art\u00edculo expone que las siete din\u00e1micas se pueden modelar, como primera aproximaci\u00f3n, considerando al gato como una part\u00edcula puntual que obedece a la mec\u00e1nica de Newton. El gato experimenta una \u2018fuerza\u2019 ligada a un potencial externo \u00a0(inducido por la presencia de una persona) donde x(t) \u2208 R representa la posici\u00f3n del gato en el tiempo t con respecto a la persona situada en x = 0. As\u00ed, m > 0 es la masa del gato, y \u03f5 > 0 es el coeficiente de fricci\u00f3n para considerar el cansancio del gato. El resultado es, por tanto, esta ecuaci\u00f3n:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Partiendo de esta f\u00f3rmula, y a trav\u00e9s del an\u00e1lisis del movimiento felino, es posible mostrar c\u00f3mo se construyen las propias ecuaciones. \u201cEl trabajo demuestra, de una forma amena, el proceso mental seguido en la construcci\u00f3n de modelos de f\u00edsica, que rara vez se detalla en los libros\u201d. Por ejemplo, se analizan los patrones de movimiento (o no movimiento), derivados del hecho de que los gatos no suelen acudir cuando se les llama, se distraen f\u00e1cilmente, o suelen permanecer m\u00e1s tiempo en el regazo de su persona favorita.<\/p>\n

Todos estos c\u00e1lculos se abordan desde un enfoque atractivo y divertido: \u201cNo siempre necesitamos abordar los misterios m\u00e1s profundos y desafiantes del universo; a veces, simplemente podemos relajarnos y utilizar el poder de la f\u00edsica para explicar la vida cotidiana. \u00a1Es algo muy divertido!\u201d, destaca el f\u00edsico del IGFAE. De esta manera, \u201cel modelo de interacci\u00f3n gato-humano acerca la f\u00edsica a los no expertos, demostrando a trav\u00e9s de una situaci\u00f3n curiosa y familiar el razonamiento que subyace a la construcci\u00f3n de modelos f\u00edsicos\u201d, resume.<\/p>\n

An\u00e1lisis del ronroneo y de los per\u00edodos de actividad fren\u00e9tica<\/strong><\/h5>\n

En su art\u00edculo, Anxo se detiene en el an\u00e1lisis del caracter\u00edstico ronroneo felino. Su propuesta es que esta particular reacci\u00f3n se trata de un mecanismo de estabilizaci\u00f3n, que se retroalimenta debido a la interacci\u00f3n entre el gato y su compa\u00f1ero humano: \u201cSe propone que cuando un gato est\u00e1 siendo acariciado y empieza a ronronear, las personas suelen sentir el impulso de seguir acarici\u00e1ndolo, reforzando as\u00ed la estabilidad del proceso\u201d. Esta estabilizaci\u00f3n se ve reforzada, adem\u00e1s, porque el intercambio de afectos entre el ronroneo y las caricias estrechan de forma temporal el v\u00ednculo entre gato y humano.<\/p>\n

El estudio tiene tambi\u00e9n en cuenta los per\u00edodos de actividad aleatoria fren\u00e9tica, conocidos como FRAP o zoomies<\/em>, episodios en que los felinos se mueven a toda velocidad de un lado a otro, habitualmente de noche. Se analiza c\u00f3mo, en este caso, la ecuaci\u00f3n requiere un componente aleatorio para modelar estos per\u00edodos, integrado en la f\u00f3rmula como un \u2018forzamiento\u2019 externo. Este a\u00f1ade cierto azar necesario para modelar estos \u2018arrebatos\u2019 gatunos, que en cierta medida se podr\u00eda ajustar a las particularidades de cada individuo.<\/p>\n

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

Adem\u00e1s de su enfoque l\u00fadico, Anxo incide en que este art\u00edculo \u201cest\u00e1 pensado para su uso en cursos introductorios de mec\u00e1nica cl\u00e1sica, con el fin de demostrar c\u00f3mo comportamientos aparentemente complejos y sin relaci\u00f3n entre s\u00ed pueden explicarse mediante leyes sencillas\u201d. Lo hace mostrando \u201cuna serie de din\u00e1micas que son f\u00e1ciles de visualizar, reduciendo la necesidad de abstracci\u00f3n\u201d, y presenta \u201cuna ecuaci\u00f3n con diferentes t\u00e9rminos, cubriendo los fundamentos de la mec\u00e1nica cl\u00e1sica\u201d.<\/p>\n

 <\/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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