Increíble física en el trabajo cuando los gatos beben

Cats instinctively use the scientific principles of hydrodynamics when they drink. Click on the screen shot above to view a brief video describing the scientists

Los científicos del MIT, Virginia Tech y la Universidad de Princeton estudiaron la forma en que beben los gatos domésticos y salvajes y encontraron un exquisito equilibrio de dos fuerzas en acción.

La forma en que los gatos beben se describió por primera vez en 1940, cuando el ingeniero del MIT, Doc Edgerton, usó luces estroboscópicas para hacer una película de acción detenida de un gato doméstico lamiendo leche. Este metraje mostró que los gatos extienden la lengua hacia el cuenco con la punta de la lengua doblada como una 'J' mayúscula para formar un cucharón, de modo que la superficie superior de la lengua toca primero el líquido.

Pero la película de Edgerton solo había capturado parte de la belleza del mecanismo de bebida del gato.

Los científicos habían asumido que los gatos, como los perros, usan la lengua como un cucharón para recoger el líquido que están bebiendo. Sin embargo, los videos de alta velocidad hechos por el equipo de investigación mostraron la verdad: los gatos no sumergen la lengua en el líquido y lo recogen después de todo.

En cambio, cuando un gato da vueltas, la punta de su lengua apenas roza la superficie y luego se retrae. Al hacerlo, se forma una columna de leche entre la lengua en movimiento y la superficie del líquido. Luego, el gato cierra la boca y pellizca la parte superior de la columna, manteniendo seca la barbilla mientras disfruta de una bebida.



¿Cómo comenzó este estudio? El profesor del MIT Roman Stocker, un experto en mecánica de fluidos, estaba mirando a su gato, Cutta Cutta, bebiendo a la hora del desayuno. Quedó fascinado con el movimiento y decidió averiguar más.

Stocker reunió a un equipo que incluía ingenieros, físicos y matemáticos para investigar el misterio de cómo funciona el lapeado de gatos. A diferencia de la mayoría de las investigaciones científicas, este estudio no recibió financiación externa y no involucró el trabajo de asistentes graduados.

Los investigadores analizaron imágenes de video de gatos domésticos y gatos salvajes y descubrieron que todos bebían de la misma manera: la lengua del gato se extiende, se enrosca hacia abajo y la superficie superior de la punta de la lengua hace contacto con el líquido, pero no lo hace. t romper la superficie del fluido. Luego, un poco de líquido se adhiere a la lengua y se eleva en una columna cuando el gato tira de la lengua hacia atrás.

Luego, el equipo construyó un modelo robótico de la lengua de un gato que podía moverse hacia arriba y hacia abajo sobre un recipiente con agua, lo que les permitía explorar los mecanismos matemáticos y físicos que sustentan el lapeado.

Resulta que la columna de líquido se crea por un delicado equilibrio entre la gravedad, que empuja el líquido hacia el recipiente, y la inercia, que en física se refiere a la tendencia del líquido o de cualquier materia a continuar moviéndose en una dirección a menos que otra. la fuerza interfiere.

El gato sabe instintivamente qué tan rápido lamerse para equilibrar estas dos fuerzas y cuándo cerrar la boca. Si esperaba incluso una pequeña fracción de segundo, la fuerza de la gravedad superará a la inercia, haciendo que la columna se rompa, el líquido vuelva a caer en el cuenco y la lengua del gato se quede vacía.

El video de los científicos reveló que los gatos domésticos dan alrededor de cuatro vueltas por segundo, y cada una de esas vueltas trae 0,1 mililitros de líquido a la boca. Los gatos más grandes pueden extraer grandes columnas de líquido y, por lo tanto, pueden lamer más lentamente.

“La cantidad de líquido disponible para que el gato capture cada vez que cierra la boca depende del tamaño y la velocidad de la lengua. Nuestra investigación sugiere que el gato elige la velocidad para maximizar la cantidad de líquido ingerido por vuelta ”, dijo Jeffrey Aristoff, coautor del estudio. 'Los gatos son más inteligentes de lo que la gente piensa, al menos cuando se trata de hidrodinámica'.

Su artículo fue publicado en la edición en línea más reciente deCiencias.

[Fuentes: The Guardian y PhysOrg]