Jeudi 5 juin 2014 à 8:08

Animaux

Voici l’évolution de la solution du mystère du chat, qui défie les lois de la mécanique en retombant toujours sur ses pattes.
   
    L’explication n’a été possible que lorsqu’on a pu prendre des séries de photos à quelques millièmes de seconde. d’intervalle.
    Pour convaincre les savants sceptiques de l’académie des sciences, le premier à utiliser cette technique fut le physiologiste Marey qui disposait d’un appareil photographique imaginé par Muybridge, dénommé le « zoopraxiscope », et qui pouvait prendre 60 images par seconde.
    Ayant observé le mouvement du chat il élabora en 1894, la théorie suivante, schématisée ci dessous, mais qui ne s’avèrera pas tout à fait exacte, selon laquelle le chat se retournait par rotations successives des ses pattes avant et arrière :
    (1) il est lâché sans aucune impulsion.
    (2), il replie ses pattes antérieures (en bleu) et étend ses pattes postérieures (en rouge) ;
    (3). le train antérieur tourne alors d'un angle plus grand que le train postérieur, et dans le sens opposé, ces deux mouvements produisant des moments cinétiques qui s'annulent mutuellement;
    (4). Puis le chat étend ses pattes avant et rétracte ses pattes arrière
    (5), ce qui lui permet de compléter son retournement selon le même principe.       
     (6) et de retomber sur ses pattes.

http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences2/chatmarey-copie-1.jpg

    En fait l’appareil photographique était trop lent et cette théorie était partiellement inexacte mais elle montrait que le retournement du chat était possible. Le calcul montrait que sans doute il aurait fallu plusieurs mouvements analogues du chat pour que le retournement soit complet, et de nouvelles prises de vue faites par Redmaker et Ter Braak, en1930, à la vitesse de 200 images/seconde, montrèrent que les pattes avant et arrière du chat ne se décalaient pas, ainsi que l’avait imaginé la théorie de Marey.
    La figure ci dessous explique le retournement du chat, les pattes arrières et avant étant remplacées par des cylindres de masses égales, et donc qui tournent à la même vitesse et dans le même sens, la rotation des pattes impliquant, du fait du principe de conservation des moments d’inertie, une rotation du reste du corps en sens contraire, ce qui donc fait tourner le chat autour d’un axe horizontal :

http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences2/ChatBraak-copie-1.jpg

    Depuis des modèles mathématiques sur ordinateur ont permis vérifier et de perfectionner cette théorie, en montrant que le retournement est un peu plus compliqué, car du fait de son diamètre et de sa masse plus importants, le corps offre une plus grande résistance à la rotation (son moment cinétique est plus important) que les pattes) et il tourne moins vite que les pattes, ce qui permet au chat de revenir en bonne position en temps voulu pour atterrir.
    Les informaticiens ont imaginé des modèles de chats virtuels, et ont cherché la méthode optimale de retournement. Ils n’ont jamais réussi à faire mieux que le chat réel !!!.

    Alors, physiologiquement, comment cela est il possible?

    Cette aptitude est sûrement le fruit d’une lente évolution, qui a abouti à un câblage du cerveau du chat, qui lie les signaux de son oreille interne (le gyroscope qui donne la position du corps), et les commandes des muscles entrainant les mouvements des pattes et aboutit à un réflexe qui déclenche les mouvements de rotation des pattes en quelques centièmes de seconde, mouvements totalement inconscients de sauvegarde.
    L’homme a des réflexes analogues : mettre les mains en avant s’il tombe, retirer la main si l’on se brûle ..…
    La nature est quelque chose d’extraordinaire.
    Et ces études servent en fait en robotique. Si j’avais encore longtemps à vivre je crois que je m’achèterais un chat robot !!
   
   
Par alyane le Vendredi 6 juin 2014 à 13:05
Excellente idée...
La nature est bien faite.
 

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