Physique incroyable au travail quand les chats boivent

Les scientifiques du MIT, Virginia Tech et Princeton University ont étudié la façon dont les chats domestiques et sauvages boivent et ont trouvé un équilibre exquis de deux forces au travail.

La façon dont les chats boivent a été décrite pour la première fois en 1940, lorsque Doc Edgerton, ingénieur du MIT, a utilisé des lumières stroboscopiques pour fabriquer un film d`arrêt d`un chat domestique qui lait du lait. Ces images montraient que les chats tendaient leur langue vers le bol avec le bout de la langue enroulé comme un «J» majuscule pour former une louche, de sorte que la surface supérieure de la langue touche d`abord le liquide.

Mais le film d`Edgerton n`avait capturé qu`une partie de la beauté du mécanisme de boisson du chat.

Les scientifiques avaient supposé que les chats, comme les chiens, utilisaient leur langue comme une louche pour ramasser le liquide qu`ils buvaient. Cependant, les vidéos à haute vitesse réalisées par l`équipe de recherche ont montré la vérité: les chats ne trempent pas leur langue dans le liquide et ramassent après tout.

Au lieu de cela, quand un chat fait un tour, le bout de sa langue frotte à peine la surface et se rétracte ensuite. Comme il le fait, une colonne de lait se forme entre la langue en mouvement et la surface du liquide. Ensuite, le chat ferme sa bouche et pince le haut de la colonne, gardant son menton sec tout en sirotant une boisson.

Comment cette étude a-t-elle même commencé? Le professeur du MIT Roman Stocker, un expert en mécanique des fluides, regardait son chat, Cutta Cutta, boire au petit-déjeuner. Il est devenu fasciné par la motion et a décidé d`en savoir plus.

Stocker a réuni une équipe comprenant des ingénieurs, des physiciens et des mathématiciens pour enquêter sur le mystère du fonctionnement du rodage des chats. Contrairement à la plupart des recherches scientifiques, cette étude n`a pas reçu de financement externe et n`a pas impliqué le travail d`assistants diplômés.

Les chercheurs ont analysé des séquences vidéo de chats domestiques et de chats sauvages et ont constaté qu`ils buvaient tous de la même façon: la langue du chat est allongée, elle se recourbe et la surface du bout de la langue entre en contact avec le liquide. t casser la surface du fluide. Un peu de liquide colle alors à la langue et s`élève dans une colonne pendant que le chat tire sa langue en arrière.

L`équipe a ensuite construit un modèle robotique de la langue d`un chat qui pouvait monter et descendre sur un bol d`eau, leur permettant d`explorer les mécanismes mathématiques et physiques qui sous-tendent le rodage.

La colonne de liquide, il s`avère, est créée par un équilibre délicat entre la gravité, qui tire le liquide vers le bol, et l`inertie, qui en physique se réfère à la tendance du liquide ou de toute matière à continuer à avancer dans une direction sauf la force interfère.

Le chat sait instinctivement à quelle vitesse il faut roder pour équilibrer ces deux forces, et à quel moment fermer sa gueule. Si elle attendait encore une infime fraction de seconde, la force de gravité surpasserait l`inertie, provoquant la rupture de la colonne, le retour du liquide dans la cuvette et la chute de la langue du chat.

La vidéo des scientifiques a révélé que les chats domestiques font environ quatre tours par seconde, et chacun de ces tours apporte jusqu`à 0,1 millilitre de liquide dans la bouche. Les chats plus gros peuvent dessiner de plus grandes colonnes de liquide et peuvent donc faire des tours plus lentement.

"La quantité de liquide disponible pour le chat à capturer chaque fois qu`il ferme sa bouche dépend de la taille et de la vitesse de la langue. Notre recherche suggère que le chat choisit la vitesse afin de maximiser la quantité de liquide ingérée par tour », a déclaré Jeffrey Aristoff, co-auteur de l`étude. "Les chats sont plus intelligents que les gens pensent, au moins quand il s`agit de l`hydrodynamique."

Leur article a été publié dans la dernière édition en ligne de Science.

[Sources: The Guardian et PhysOrg]