APPLICAZIONE: subarmoniche della respirazione artificiale

Un gruppo di medici dell'istituto di fisiologia, con cui tuo cugino lavora per la sua tesi di laurea, sta effettuando dei test di respirazione su animali con polmone artificiale. I risultati degli esperimenti sono difficili da interpretare, anzi spesso sembrano addirittura irripetibili, perchè la stessa cavia, immessa nel polmone artificiale funzionante ad una certa frequenza e con una certa escursione di pressione, respira a volte con lo stesso periodo del polmone artificiale ma altre volte con periodo triplo. Inoltre, quando la cavia respira alla stessa frequenza della macchina, un aumento o una diminuzione dell'escursione di pressione non induce variazione alcuna nella frequenza respiratoria, mentre quando la cavia respira più lentamente del polmone artificiale un incremento o decremento della pressione fa a volte bruscamente triplicare la frequenza respiratoria che si aggancia così a quella della macchina.
Tuo cugino, sapendo che stai seguendo un corso di dinamica dei sistemi, ti ha chiesto se sei in grado di motivare, almeno in linea di principio, tali fenomeni e se sei capace di riprodurre, eventualmente per mezzo di simulazioni su un calcolatore, fenomeni simili a quelli evidenziati dagli sperimentatori.
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