O rangido lento de uma dobradiça de porta à 1 da manhã ou o guincho de um trem do metrô fazendo uma curva fechada podem causar arrepios na espinha, mas por que esses ruídos acontecem? Por que o metal range?
Acontece que é tudo sobre a mudança periódica entre pedaços de metal grudando e deslizando uns contra os outros. A rigidez e a densidade do metal também fazem esse rangido ser extra alto, disseram especialistas à Live Science.
O mecanismo por trás do rangido do metal não é diferente do rangido de pneus derrapando ou do rangido de uma tábua do assoalho, Robert Hyersprofessor de engenharia mecânica e de materiais no Instituto Politécnico de Worcester, em Massachusetts, disse à Live Science por e-mail.
“Os guinchos são realmente pancadas periódicas”, disse Hyers. “Se as pancadas estiverem próximas o suficiente, você percebe as pancadas de alta frequência como guinchos.” Em outras palavras, quando essas pancadas acontecem em rápida sucessão, elas emitem um som agudo de guincho.
Essa aderência ocorre quando lubrificantes no metal, como óleo ou água, são “espremidos” para fora do caminho durante um momento de alto estresse de contato, Yip-Wah Chungprofessor de ciência de materiais e engenharia na Universidade Northwestern, disse à Live Science em um e-mail.
Esse deslizamento e aderência também ocorrem quando você arrasta os dedos para baixo em uma janela de vidro. Embora o atrito seja essencial aqui, Hyers disse que ele é responsável apenas pela parte de aderência.
“É a alternância periódica entre grudar e escorregar que faz o barulho”, disse ele.
O deslizamento e a aderência fazem com que os materiais metálicos vibrem e emitam ruído Chengzhi Shium professor associado de engenharia mecânica na Universidade de Michigan, disse à Live Science em um e-mail. Você pode pensar nisso como dedilhar uma corda de violão. Conforme o metal gruda e desliza, ele vibra. A frequência e a força da vibração também dependem do formato e do material do metal.
“São os modos de vibração do metal excitados pelo atrito que irradiam o som agudo que ouvimos”, disse Shi.
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Embora outros materiais também ressoem dessa maneira, os metais são particularmente ruidosos, Naresh Thadhaniprofessor de ciência de materiais e engenharia na Georgia Tech, disse à Live Science em um e-mail.
“Os metais são geralmente mais densos e têm alta rigidez, o que lhes fornece certas propriedades acústicas que melhoram os efeitos sonoros e a sonoridade”, disse Thadhani. Em outras palavras, eles criam ondas sonoras de movimento mais rápido com amplitudes maiores.
Quanto ao motivo pelo qual o barulho de um trem do metrô é muito mais alto do que o barulho de uma dobradiça de porta, Thadhani disse que maior pressão, velocidade e tamanho causam guinchos mais altos.
Então, você pode fazer algo sobre isso? “Há duas maneiras de remover o rangido”, disse Chung. “Uma é reduzir a carga no contato. A outra é melhorar a lubrificação.”
Para uma dobradiça de porta que range, isso pode envolver a aplicação de um lubrificante, como WD-40, para reduzir o atrito. No entanto, às vezes você precisa do rangido: “O mesmo atrito adicional que permite que os trens parem e acelerem melhor também causa o rangido”, disse Hyers.
Remover esse atrito lubrificando os trilhos de um trem do metrô pode tirar o guincho horrível do trem, mas também pode preparar o trem para acidentes perigosos. Então seja grato na próxima vez que ouvir o guincho alto de um vagão do metrô.
