O que acontece quando os cães bebem água

Se você já viu um cachorro beber água, sabe que pode ser uma coisa enlameada, derramada e salpicada - em outras palavras, adorável.

Por trás de todas as bagunças felizes e úmidas, no entanto, está a lógica mecânica da compensação carnívora - os cães espirram quando bebem porque têm as bochechas de um quadrúpede predador. Ao estudar os hábitos de beber de várias raças e tamanhos de cães, um grupo de pesquisadores da Virginia Tech e da Purdue University recentemente identificou e modelou a dinâmica dos fluidos em jogo quando os cães bebem água.

As descobertas serão descritas em uma palestra na reunião da Divisão de Dinâmica de Fluidos (DFD) da American Physical Society em San Francisco, Califórnia.

"Três anos atrás, estudamos como os gatos bebem", disse Sunny Jung, professora assistente da Virginia Tech. Os focos de pesquisa de Jung incluem a mecânica dos biofluidos e as interações não lineares entre os corpos moles e os fluidos circundantes. Seu projeto atual é patrocinado pelo programa Physics of Living Systems da National Science Foundation. "Fiquei curioso sobre como os cães bebem, porque cães e gatos estão por toda parte."

Como membros da ordem Carnivora, os cães e gatos têm bochechas incompletas, o que lhes permite abrir bem a boca para desferir golpes mortais. Mas o que torna possível a caça em matilha também torna impossível a ingestão de sucção. Incapazes de selar suas bochechas completamente, não há como um cão sugar água. Por outro lado, os humanos têm bochechas "completas" e bebemos criando pressão negativa, o que nos permite sugar a água pela boca e garganta.

Os gatos também não têm sucção e compensam bebendo por meio de um processo de "entrada e saída de água" em duas partes. Consiste em uma fase de mergulho e puxão, na qual o gato coloca delicadamente a língua na superfície da água e a retira rapidamente, criando uma coluna de água por baixo da língua que se retrai.

“Quando começamos este projeto, pensamos que os cães bebem de maneira semelhante aos gatos”, disse Jung. "Mas acontece que é diferente, porque os cães batem a língua na superfície da água - fazem muito barulho - mas um gato nunca faz isso."

Quando os cães retiram a língua da água, eles criam uma quantidade significativa de aceleração - cerca de cinco vezes a da gravidade - que cria as colunas de água, que alimentam suas bocas. Para modelar isso, Jung colocou câmeras sob a superfície de um bebedouro para mapear a área total da língua dos cães que respingou ao beber.

https://www.youtube.com/watch?v=0hb7E7IjrFc

Os pesquisadores descobriram que cães mais pesados ​​bebem água com a maior área úmida da língua. Isso indica que existe uma relação alométrica entre a área de contato com a água da língua do cão e o peso corporal - portanto, o volume de água que a língua de um cão pode mover aumenta exponencialmente em relação ao tamanho do corpo.

Para entender melhor como funciona a fisiologia, Jung e seus colegas só puderam ir até certo ponto observando os cães beberem. Eles tinham que ter a habilidade de alterar os parâmetros e ver como eles afetavam essa habilidade, e como eles não podiam realmente alterar um cão de forma alguma, eles se voltaram para modelos da língua e da boca do cão. "Precisávamos fazer algum tipo de sistema físico", disse Jung.

Para seu modelo, Jung e seus colegas usaram tubos de vidro para simular a língua de um cachorro. Isso permitiu que eles imitassem a aceleração e a formação da coluna durante o processo de saída. Eles então mediram o volume de água retirado. Eles descobriram que a coluna de água se solta e se desprende do banho de água principalmente devido à gravidade. Os cães são espertos o suficiente para fechar a boca pouco antes de a coluna de água entrar em colapso e voltar ao banho.

Outras pesquisas para Jung incluem a investigação da dinâmica do mergulho de pássaros marinhos, o movimento deslizante de sapos e a resposta das folhas em resposta a gotas de chuva em alta velocidade.

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Fontes:

American Physical Society's Division of Fluid Dynamics

Story Source:

Materials provided by American Physical Society's Division of Fluid Dynamics. Note: Content may be edited for style and length.