El lento chirrido de una bisagra de puerta a la 1 de la mañana o el chirrido de un tren del metro al dar una vuelta brusca pueden provocar escalofríos en la columna vertebral, pero ¿por qué se producen estos ruidos? ¿Por qué chirría el metal?
Resulta que se trata del cambio periódico entre las piezas de metal que se pegan y se deslizan unas contra otras. La rigidez y la densidad del metal también hacen que ese chirrido sea más fuerte, dijeron los expertos a Live Science. El mecanismo detrás del chirrido del metal no es diferente del chirrido de los neumáticos que patinan o el chirrido de una tabla del suelo, dijo Robert Hyers, profesor de ingeniería mecánica y de materiales en el Instituto Politécnico de Worcester en Massachusetts, a Live Science en un correo electrónico.
“Los chirridos son en realidad golpes periódicos”, dijo Hyers. “Si los golpes se dan lo suficientemente cerca, se perciben los golpes de alta frecuencia como chirridos”. En otras palabras, cuando estos golpes se producen en rápida sucesión, emiten un sonido chirriante de tono alto.
Este pegado se produce cuando los lubricantes del metal, como el aceite o el agua, se “aprietan” para que no obstaculicen durante un momento de alta tensión de contacto, dijo Yip-Wah Chung, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad Northwestern, a Live Science en un correo electrónico.
Este deslizamiento y pegado también se produce cuando se arrastran los dedos por una ventana de vidrio. Si bien la fricción es clave aquí, Hyers dijo que solo explica la parte del pegado.
“Es la alternancia periódica entre el pegado y el deslizamiento lo que produce el chirrido”, dijo.
El deslizamiento y la adherencia hacen que los materiales metálicos vibren y emitan ruido, explicó Chengzhi Shi, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Universidad de Michigan, a Live Science en un correo electrónico. Se podría pensar en esto como si se estuviera tocando una cuerda de guitarra. A medida que el metal se pega y se desliza, vibra. La frecuencia y la fuerza de la vibración también dependen de la forma y el material del metal.
“Son los modos de vibración del metal excitados por la fricción los que irradian el sonido chirriante que escuchamos”, dijo Shi.
Si bien otros materiales también resuenan de esta manera, los metales son particularmente ruidosos, dijo Naresh Thadhani, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en Georgia Tech, a Live Science en un correo electrónico.
“Los metales son generalmente más densos y tienen una alta rigidez, lo que les proporciona ciertas propiedades acústicas que mejoran los efectos sónicos y la sonoridad”, dijo Thadhani. En otras palabras, crean ondas sonoras de movimiento más rápido con amplitudes más altas.
En cuanto a por qué el chirrido de un tren del metro es mucho más fuerte que el chirrido de una bisagra de puerta, Thadhani dijo que una mayor presión, velocidad y tamaño causan chirridos más fuertes.
Entonces, ¿se puede hacer algo al respecto? “Hay dos maneras de eliminar el chirrido”, dijo Chung. “Una es reducir la carga en el contacto. La otra es mejorar la lubricación”.
Para una bisagra de puerta que chirría, esto podría implicar aplicar un lubricante, como WD-40, para reducir la fricción. Sin embargo, a veces es necesario el chirrido: “La misma fricción adicional que permite que los trenes se detengan y aceleren mejor también causa el chirrido”, dijo Hyers.
Eliminar esta fricción lubricando las vías de un tren del metro puede eliminar el chirrido horrible del tren, pero también puede preparar el tren para accidentes peligrosos. Así que agradece la próxima vez que escuches el chirrido fuerte de un vagón del metro.
Fuente: Live Science.
