Los mamíferos necesitan una forma de excretar los fluidos adicionales y los productos de desecho del metabolismo. Pero también tienen que hacerlo en un enorme rango de tamaños corporales, desde un gato de 3 kg hasta un elefante de 5000 kg. ¿Cómo utilizan la física para asegurarse de que todos puedan orinar en un tiempo razonable?
La ley de la micción es un ejemplo de alometría, el estudio de la relación del tamaño corporal con cualquier número de variables, incluyendo la forma del cuerpo, la anatomía, la fisiología o el comportamiento. En este estudio, examinamos la rapidez con la que los animales pueden liberar orina, a pesar de tener un tamaño que se multiplica por 1000. La amplia gama de tamaños corporales de los animales es una de las razones por las que los animales se ven y se mueven de forma tan diferente, desde los espermatozoides hasta los cachalotes.
Entender la micción nos obligó a utilizar las leyes de la mecánica de fluidos, el estudio del movimiento y las fuerzas de los gases y líquidos, como el aire y el agua. La mecánica de fluidos hace que los deportes sean emocionantes, como el softball, el fútbol y el surf. Fenómenos como la turbulencia, la imprevisibilidad inherente a los flujos rápidos de fluidos, pueden influir en el clima y en los viajes en avión. Las ideas de la mecánica de fluidos pueden utilizarse incluso para modelar el movimiento de las hormigas o de los coches en el tráfico.
Si quieres profundizar en las ecuaciones que dictan la ley de Toricelli, Hu ha escrito otra lección para MIT Blossoms. Se trata de una hora de actividades intercaladas con la lectura. Una lección de estilo similar repasa cómo vuelan los mosquitos bajo la lluvia.
Si la física del movimiento animal te interesa, esto es sólo el principio. Aprenda cómo las serpientes pueden volar, las hormigas pueden unir sus cuerpos para construir balsas impermeables y cómo se pueden diseñar robots a partir de medusas, arañas acuáticas y cucarachas. Este campo se llama biomecánica comparativa, y David Hu tiene un libro sobre el tema con Princeton University Press.