Studie zeigt: Physik der wie Katzen trinken

Katzen sind besser Physiker als Hunde, laut einer neuen Studie – zumindest, wenn es darum geht, zu trinken.

Eine Katze leckt Milch schlägt ein empfindliches Gleichgewicht zwischen Schwerkraft und Trägheit, die Forschung findet. Im Gegensatz zu Hunden, die ihre Zungen verwenden, um Wasser in den Mund zu Schaufeln, benutzt eine Katze seiner Zungenspitze um Wasser nach oben, ziehen Maul schließen, bevor die Schwerkraft zieht die Spalte der Flüssigkeit zurück in Richtung Erde.

Diese Methode erfordert Katzen Schoß in genau der richtigen Geschwindigkeit, die Trägheitskraft auszugleichen, die das Wasser bewegt sich nach oben mit der Gravitationskraft zieht das Wasser wieder nach unten hält.

"Vielleicht die faszinierendste Teil dessen, was wir gefunden war, dass die Katzen schien genau zu wissen, wie schnell oder wie schnell sie Runde sollte", sagte Studie Forscher Roman Stocker, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen am Massachusetts Institute of Technology, LiveScience. "Vom Rauschen zum richtigen Zeitpunkt [Katzen] Diese Balance zwischen Trägheit und Gravitation optimal nutzen."

Stocker und seine Kollegen berichten heute (11. November) in der Fachzeitschrift Science online.

Balance-Akt

Die Studie begann am Morgen mit Stockers Katze, Cutta Cutta, eine Rettung aus einem Tierheim in Boston. Stocker aß Frühstück und beobachten die Katze trinken, wenn er plötzlich fragte sich: "Wie macht er das?"

"Fiel mir ein, dass es einige interessante Biophysik hinter diesem Prozess waren,", sagte Stocker.

Also er lieh sich eine High-Speed-Video-Kamera aus seinem Labor und mit Klebeband Cutta Cutta trinken. Mit mehreren anderen neugierigen Forscher entlang für die Fahrt analysiert Stocker die Videos zusammen mit Video von Zoo New England und YouTube.com Videos von Löwen, Tigern und anderen Großkatzen trinken gesammelt.

"Es scheint, dass dies die erste Studie in der Wissenschaft ist, die YouTube im Rahmen der Forschung verwendet werden", sagte Stocker.

Das erste, was, das die Forscher auffiel, ist, dass Hunde und Katzen trinken sehr unterschiedlich. Beide Tiere erweitern ihre Zungen und Rollen sie zurück in ihr Kinn Richtung nähern sie Wasser. Aber Hunde ihre gebogenen Zungen als eine Kelle, Löffeln Wasser in den Mund. Die Kugel des möglichen erstellt von den Katzen Zungen blieb leer. Stattdessen berührt Katzen nur die Oberfläche ihrer Zunge zum Wasser.

Sobald ein Katzen Zunge die Oberfläche berührt, zieht er es wieder mit einer Geschwindigkeit von fast vier Runden pro Sekunde. Die Trägheit der Bewegung zieht das Wasser nach oben (denke "Objekte in Bewegung neigen dazu, in Bewegung zu bleiben"). Zur gleichen Zeit wieder schwere Kämpfe um das Wasser zu ziehen nach unten. Da diese Kräfte zu verlängern und die Wassersäule dehnen, fängt die Katze Maul genau den richtigen Moment, Shut fangen einen Schluck Flüssigkeit bevor es fällt.

Kollaborative Katzen

Da Sie nicht, dass eine Katze sagen zu tun, viel weniger variieren seine Rate des Trinkens, errichtet die Forscher eine Roboter Zunge um die Kräfte bei der Arbeit zu überprüfen. Die "Zunge" war ein einfaches Glas Scheibe, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen konnte, so dass Forscher konnte das Volumen des Wassers aufgenommen mit jeder Runde berechnen. (Hauskatzen bekommen etwa 0,1 Milliliter Flüssigkeit pro Runde, sie fanden. Bei 4 Runden pro Sekunde, das ist fast 5 Teelöffel (24 ml) eine Minute.) [Siehe Zeitlupen-Video einer Katze trinken]

Das Modell erlaubt auch die Forscher sagen voraus, dass größere Katzen Runde langsamer müssten, ein Gleichgewicht zwischen der Trägheit und der Schwere des Wassers durch ihre Zungen abgeholt. Sicher genug, zeigte die Videos, dass Löwen und Tiger weniger als 2 Mal pro Sekunde, etwa halb so hoch wie Hauskatzen Runde.

Wie die Forschung im Rahmen einer "eher unkonventionelle Mode ohne Finanzierung," Stocker, sagte, "Anwendungen waren nicht das erste, was in unseren Köpfen."

Die Arbeit könnte wichtig im Bereich der weichen Robotik, sagte er, die Modelle oft selbst auf ohne Knochen aber geschickte Strukturen wie Elefanten Stämme, Oktopus Arme – oder Ihre Katze Zungen.

Mit dem Geheimnis der Katze trinkt gelöst hat Stocker seine reguläre Arbeit der Erforschung der Strömungsmechanik der marine Mikroorganismen wie Plankton und Bakterien zurück. Das sollte Cutta Cutta einen regelmäßigen Katze Zeitplan für Faulenzen im sonnigen Standorten und mit der Wimper zu Staub fördert zurück lassen.

"Er geworden ist der Star unserer Videos und Bilder so weit," sagte Stocker Cutta Cutta. "Er könnte ein wenig mit der Fotografie gefüttert werden, aber ist er äußerst kooperative."

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