Eine quietschende Tür mitten in der Nacht oder das schrille Kreischen eines Zuges in einer engen Kurve wecken oft instinktive Angst. Aber woher kommen diese metallischen, so durchdringenden Geräusche?
Diese charakteristischen metallischen Klänge entstehen durch einen Rutsch- und Klebeprozess zwischen miteinander in Kontakt stehenden Teilen. Die Steifigkeit und Dichte von Metallen verstärken diese Geräusche und machen sie besonders schrill.
Der Mechanismus, der diese Quietschgeräusche verursacht, ist ähnlich dem von quietschenden Reifen oder knarrenden Dielen, erklärt
Robert Hyers, Professor am Worcester Polytechnic Institute. Quietschen ist in Wirklichkeit eine Reihe aufeinanderfolgender Stöße, die als hoher Ton wahrgenommen werden, wenn sie schnell hintereinander auftreten.
Dieses Kleben tritt auf, wenn Schmiermittel wie Öl oder Wasser unter dem Druck des Kontakts "ausgepresst" werden, erklärt
Yip-Wah Chung von der Northwestern University. Das Gleiten hingegen hängt direkt mit der Reibung zwischen den metallischen Oberflächen zusammen.
Wenn diese metallischen Materialien rutschen und kleben, entstehen Vibrationen, die Schall erzeugen. Diese Vibrationen, ähnlich denen einer gezupften Gitarrensaite, hängen von der Form und Zusammensetzung des Metalls ab, so
Chengzhi Shi von der University of Michigan.
Metalle sind aufgrund ihrer Dichte und Steifigkeit besonders geeignet, Schallwellen hoher Amplitude zu erzeugen, wie
Naresh Thadhani von Georgia Tech betont. Deshalb sind metallische Geräusche oft lauter als die von anderen Materialien.
Das Quietschen eines Zuges ist intensiver als das einer Tür, weil Druck, Geschwindigkeit und Größe der beteiligten Elemente höher sind. Um diese Geräusche zu reduzieren, könnte man die Last an den Kontaktstellen verringern oder die Schmierung verbessern, erklärt
Yip-Wah Chung. In manchen Fällen, wie bei Zügen, ist dieses Quietschen jedoch notwendig, um die Sicherheit zu gewährleisten, auch wenn es unangenehm ist.
Quelle: Live Science