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Une porte qui grince au milieu de la nuit ou le cri aigu d'un train en virage serré éveillent souvent une angoisse instinctive. Mais d'où proviennent ces bruits métalliques si perçants ?
Ces sons métalliques si distincts résultent d'un processus de glissement et de collage entre des pièces en contact. La rigidité et la densité des métaux amplifient ces bruits, les rendant particulièrement aigus.
Image Wikimedia
Le mécanisme à l'origine de ces grincements est similaire à celui des pneus qui crissent ou des planchers qui craquent, selon Robert Hyers, professeur à l'Institut polytechnique de Worcester. Les grincements sont en réalité une série de coups rapprochés, perçus comme un son aigu lorsqu'ils se succèdent rapidement.
Ce collage survient lorsque les lubrifiants, comme l'huile ou l'eau, sont "écrasés" sous l'effet d'une forte pression de contact, explique Yip-Wah Chung de l'Université Northwestern. Le glissement, quant à lui, est directement lié à la friction entre les surfaces métalliques.
Lorsque ces matériaux métalliques glissent et collent, ils vibrent, produisant ainsi du son. Ces vibrations, similaires à celles d'une corde de guitare pincée, dépendent de la forme et de la composition du métal, selon Chengzhi Shi de l'Université du Michigan.
Les métaux, par leur densité et leur rigidité, sont particulièrement propices à générer des ondes sonores de haute amplitude, souligne Naresh Thadhani de Georgia Tech. C'est pourquoi les bruits métalliques sont souvent plus forts que ceux d'autres matériaux.
Le crissement d'un train est plus intense que celui d'une porte à cause de la pression, de la vitesse et de la taille des éléments en jeu. Pour réduire ces bruits, on pourrait diminuer la charge sur les contacts ou améliorer la lubrification, indique Yip-Wah Chung. Cependant, dans certains cas, comme pour les trains, ce grincement est indispensable pour assurer la sécurité, malgré son caractère désagréable.
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