3.42. Скрип и визг

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

Почему несмазанная дверь скрипит? Почему, если быстро провести ногтем по классной доске, раздается ужасный звук? Почему шины визжат, когда автомобиль трогается с места?

ОТВЕТ • Вот лишь некоторые из великого множества примеров так называемого эффекта зацепления и проскальзывания (или захвата-срыва). Пусть две поверхности, прижатые с силой одна к другой, движутся друг относительно друга. В одних случаях они будут двигаться плавно, особенно если смазаны. Однако в других случаях они сначала зацепляются друг за друга и образуют одно целое, а потом в них возникают напряжения, и в конце концов они расцепляются. Сразу после расцепления, когда напряжения исчезают, части этих поверхностей могут начать колебаться, при этом испускается звук и его можно услышать. Это движение двух поверхностей может возбудить колебания в большем объеме, который послужит резонатором, и тогда звук усилится.

Например, когда вы ведете ногтем по классной доске, ноготь сначала зацепляется за поверхность доски и сгибается, а потом внезапно соскальзывает и начинает скользить, при этом он колеблется и ударяется о поверхность. Звук, который вы слышите, исходит как от постукивания ногтя по доске, так и от колебаний, которые при постукивании устанавливаются в доске, выполняющей роль деки. Амплитуда движения внешней кромки ногтя наибольшая, а противоположной — наименьшая. Это движение очень напоминает движение раскачиваемого ветром дерева, да и частота колебаний, как у дерева, обратно пропорциональна длине (в данном случае ногтя). Поскольку ноготь короткий, частота его колебаний высокая, вот почему этот звук так действует на нервы.

Дверные петли могут скрипеть, если их трущиеся друг о друга детали при движении зацепляются и расцепляются. Если вы вращаете дверь быстрее, детали могут не успевать зацепляться, и тогда не будет и зацепления-расцепления, и, соответственно, скрипа.

Шины, проскальзывающие по сухому асфальту, движутся, то зацепляясь за него, то отрываясь, и это приводит к тому, что шины начинают колебаться и, соответственно, визжать. Это, по существу, тот самый визг, который так высоко ценится в гонках на максимальное ускорение. Шины будут визжать и при экстренном торможении (если не включается антиблокировочная система — АБС, или ABS), но тогда этот звук совсем не приводит окружающих в восторг.

Прислушайтесь и вы найдете сотни других примеров звуков, возникающих при зацеплении и проскальзывании поверхностей.