Fisica stupefacente al lavoro quando i gatti bevono

Gli scienziati del MIT, della Virginia Tech e della Princeton University hanno studiato il modo in cui i gatti domestici e selvatici bevono e hanno trovato uno squilibrio equilibrato tra due forze al lavoro.

Il modo in cui i gatti bevevano fu descritto per la prima volta nel 1940, quando l`ingegnere del MIT, Doc Edgerton, usò le luci stroboscopiche per realizzare un film di stop-action di un gatto domestico che sciacqua il latte. Questo filmato ha mostrato che i gatti estendono la loro lingua direttamente verso la ciotola con la punta della lingua arricciata come una "J" maiuscola per formare un mestolo, in modo che la superficie superiore della lingua tocchi effettivamente il liquido per primo.

Ma il film di Edgerton aveva solo catturato parte della bellezza del meccanismo di bere del gatto.

Gli scienziati avevano ipotizzato che i gatti, come i cani, usassero le loro lingue come mestoli per raccogliere tutto il liquido che bevevano. Tuttavia, i video ad alta velocità realizzati dal team di ricerca hanno mostrato la verità: i gatti non immergono le loro lingue nel liquido e lo scoop dopo tutto.

Invece, quando un gatto gira, la punta della lingua sfiora a malapena la superficie e poi si ritrae. Come fa, una colonna di latte si forma tra la lingua in movimento e la superficie del liquido. Quindi il gatto chiude la bocca e chiude la parte superiore della colonna, mantenendo il mento asciutto mentre si beve un drink.

Come è iniziato questo studio? Il professore del MIT Roman Stocker, un esperto di meccanica dei fluidi, stava guardando la sua gatta, Cutta Cutta, che beveva a colazione. Rimase affascinato dalla mozione e decise di saperne di più.

Stocker ha riunito una squadra composta da ingegneri, fisici e matematici per indagare sul mistero di come funziona la sciabola dei gatti. A differenza della maggior parte della ricerca scientifica, questo studio non ha ricevuto finanziamenti esterni e non ha comportato il lavoro di assistenti laureati.

I ricercatori hanno analizzato filmati di gatti domestici e gatti selvatici e hanno scoperto che tutti bevevano allo stesso modo: la lingua del gatto è estesa, si arriccia sotto, e la superficie superiore della punta della lingua entra in contatto con il liquido ma non lo fa t rompere la superficie del fluido. Un po `di liquido poi si attacca alla lingua e si alza in una colonna mentre il gatto tira indietro la lingua.

Il team ha quindi creato un modello robotico della lingua di un gatto che poteva muoversi su e giù su una ciotola d`acqua, consentendo loro di esplorare i meccanismi matematici e fisici alla base della sciabordio.

La colonna liquida, si scopre, è creata da un delicato equilibrio tra gravità, che riporta il liquido alla ciotola, e inerzia, che in fisica si riferisce alla tendenza del liquido o di qualsiasi materia a continuare a muoversi in una direzione a meno che un altro la forza interferisce.

Il gatto sa istintivamente quanto velocemente si gira per bilanciare queste due forze e proprio quando chiudere la bocca. Se aspettava anche un`altra piccola frazione di secondo, la forza di gravità supererà l`inerzia, facendo sì che la colonna si rompa, il liquido ricada nella ciotola e la lingua del gatto si svuoti.

Il video degli scienziati ha rivelato che i gatti domestici fanno circa quattro giri al secondo e ognuno di questi giri porta in bocca 0,1 millilitri di liquido. I gatti più grandi possono disegnare colonne più grandi di liquido e quindi possono lapidarsi più lentamente.

"La quantità di liquido disponibile per il gatto da catturare ogni volta che chiude la bocca dipende dalle dimensioni e dalla velocità della lingua. La nostra ricerca suggerisce che il gatto sceglie la velocità per massimizzare la quantità di liquido ingerita per giro ", ha detto Jeffrey Aristoff, un coautore dello studio. "I gatti sono più intelligenti di quanto la gente pensi, almeno per quanto riguarda l`idrodinamica".

Il loro articolo è stato pubblicato nell`ultima edizione online di Scienza.

[Fonti: The Guardian and PhysOrg]