Scârțâitul lent al balamalei unei uși la ora 1 dimineața sau scârțâitul unui tren de metrou care face o viraj bruscă îți pot trimite un fior pe șira spinării, dar de ce se întâmplă aceste zgomote? De ce scârțâie metalul?
Se dovedește că totul ține de schimbarea periodică între piesele de metal care se lipesc și alunecă una de alta. Rigiditatea și densitatea metalului fac, de asemenea, acel scârțâit foarte puternic, au spus experții pentru Live Science.
Mecanismul din spatele scârțâitului metalic nu este diferit de scârțâitul anvelopelor care derapează sau de scârțâitul unei plăci de podea, Robert Hyersprofesor de inginerie mecanică și materiale la Institutul Politehnic Worcester din Massachusetts, a declarat pentru Live Science într-un e-mail.
„Scârțâiturile sunt cu adevărat lovituri periodice”, a spus Hyers. „Dacă loviturile sunt suficient de apropiate una de cealaltă, percepeți loviturile de înaltă frecvență ca niște scârțâituri.” Cu alte cuvinte, atunci când aceste lovituri se produc în succesiune rapidă, ele emit un scârțâit ascuțit.
Această lipire apare atunci când lubrifianții de pe metal, cum ar fi uleiul sau apa, sunt „storsi” în afara drumului într-un moment de stres ridicat de contact, Yip-Wah Chungprofesor de știința materialelor și inginerie la Universitatea Northwestern, a declarat Live Science într-un e-mail.
Această alunecare și lipire apar și atunci când trageți degetele pe o fereastră de sticlă. În timp ce frecarea este cheia aici, Hyers a spus că ține cont doar de partea de lipire.
„Alternarea periodică dintre lipire și alunecare este cea care face scârțâitul”, a spus el.
Alunecarea și lipirea fac ca materialele metalice să vibreze și să emită zgomot Chengzhi Shiprofesor asociat de inginerie mecanică la Universitatea din Michigan, a declarat Live Science într-un e-mail. Te-ai putea gândi la asta ca la ciupirea unei coarde de chitară. Pe măsură ce metalul se lipește și alunecă, vibrează. Frecvența și puterea vibrației depind și de forma și materialul metalului.
„Modurile de vibrație ale metalului excitat de frecare sunt cele care radiază sunetul scârțâit pe care îl auzim”, a spus Shi.
Înrudit: De ce lovirea silexului împotriva oțelului provoacă un incendiu?
În timp ce alte materiale rezonează în acest fel, metalele sunt deosebit de zgomotoase, Naresh Thadhaniprofesor de știința materialelor și inginerie la Georgia Tech, a declarat Live Science într-un e-mail.
„Metalele sunt în general mai dense și au o rigiditate ridicată, ceea ce le oferă anumite proprietăți acustice care sporesc efectele sonore și sonoritatea”, a spus Thadhani. Cu alte cuvinte, ele creează unde sonore cu mișcare mai rapidă, cu amplitudini mai mari.
Cât despre motivul pentru care scârțâitul unui tren de metrou este mult mai puternic decât scârțâitul balamalei unei uși, Thadhani a spus că presiunea, viteza și dimensiunea mai mari provoacă țipete mai puternice.
Deci poți face ceva în privința asta? „Există două moduri de a elimina scârțâitul”, a spus Chung. “Unul este de a reduce sarcina asupra contactului. Cealaltă este de a îmbunătăți lubrifierea.”
Pentru o balama de ușă care scârțâie, aceasta ar putea implica aplicarea unui lubrifiant, cum ar fi WD-40, pentru a reduce frecarea. Cu toate acestea, uneori aveți nevoie de scârțâitul: „Aceeași frecare suplimentară care permite trenurilor să se oprească și să accelereze mai bine provoacă și scârțâitul”, a spus Hyers.
Îndepărtarea acestei frecări prin lubrifierea șinelor unui tren de metrou ar putea elimina țipătul oribil al trenului, dar ar putea, de asemenea, să pregătească trenul pentru accidente periculoase. Așa că fii recunoscător data viitoare când auzi țipătul puternic al unui vagon de metrou.