Esta pregunta, de una(n inanimados) punto de vista de la física, parece estar íntimamente relacionado a preguntar si el aumento de la velocidad de un objeto necesariamente aumenta su temperatura (bajo el razonamiento de que las altas temperaturas por lo general implican más rápido movimiento molecular). No.
La energía térmica se caracteriza por el movimiento al azar. En contraste, la vibración de movimiento que usted describe es colectiva; es una baja entropía fenómeno, ya que puede ser descrito por la especificación de un solo modo y frecuencia, a diferencia de la inmensa cantidad de la posición y la velocidad de datos que sería necesario para describir el movimiento molecular se produzca dentro de un objeto caliente.
Es, sin embargo, es cierto que en cualquier material (incluyendo la vibración de la placa y de la piel), las vibraciones son de amortiguamiento, a través de la fricción interna. Fundamentalmente, esta es una manifestación de material inelasticity, que es generalmente pequeño para pequeñas deformaciones, pero nunca totalmente ausente. El resultado de la amortiguación en última instancia totalmente convierte la vibración en energía térmica, lo que no implica que estos mecanismos son equivalentes, pero sólo a los que uno se convierte en el otro.
Ahora vamos a tomar una perspectiva biológica. Has escrito "...parece que la vibración sería indistinguible de calor" y "El acoplamiento del movimiento de la placa para que su piel se traducirá en todo el espectro de frecuencias, que tengo la fuerte sospecha de desencadenaría su sensación de calor en la misma manera como genuinamente aleatorios de estímulo." En realidad, la vibración puede inducir sensaciones de frío, calor y/o dolor dependiendo de las condiciones. Hay varios informes de denuncias de sensaciones en la piel obtenidos experimentalmente a partir de la vibración ultrasónica aplicada a la piel; debajo se muestra una configuración típica usando 350 kHz o 650 kHz entrada (el límite superior de la frecuencia de entrada y la amplitud se establece por la aparición de fricción de calefacción, como se describió anteriormente):
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Lee et al., "La creación de diversas sensaciones en la piel utilizando pulsos de
ultrasonido enfocado de: pruebas funcionales
la neuromodulación," Revista Internacional de Sistemas de Imágenes y la Tecnología de 24.2 (2014): 167-174.
Aquí se informa (subjetiva) de los resultados de dicho documento para la frecuencia más alta mide, 650 kHz:
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Aunque la temperatura del agua y el dedo se mantuvo constante como es medido por el objetivo de termometría, cuando los sujetos estaban en un 20°C ambiente, el auto-reporte de la sensación era la de frío (C); a los 40°C, el calor (W) (ver el azul y amarillo de sombreado, respectivamente; además, la "T" denota la vibración y "N" el dolor). Estas temperaturas se corresponden con el rango de operación para el correspondiente thermoreceptor, lo que indica que si usted vibrar cualquier thermoreceptor en la configuración adecuada, tendrás la sensación de su salida correspondiente. Por supuesto, eso no significa que esas vibraciones son, de alguna manera equivalente a calor más de lo que son equivalentes al frío. Los autores compararon la temperatura sensaciones a los que se experimentaron al ponerse en contacto con mentol, por ejemplo, que tiene una sensación de enfriamiento, incluso a temperatura ambiente debido a la activación de los receptores.
L. R. Gavrilov, un pionero en la caracterización de las respuestas humanas a ultrasónico centrado la exposición, informó que "Por el cambio de la intensidad
ard duración de los estímulos y también la ubicación de la
la región focal, todas las sensaciones que los seres humanos pueden percibir
a través de su piel, es decir, táctiles, de la temperatura (calor y
frío), diferentes sensaciones de dolor y así sucesivamente, fueron inducidos." (Gavrilov et al., "Aplicación de ultrasonido enfocado para la estimulación de las estructuras neurales," Ultrasonido Med Biol 1996; 22(2):179-92.) Gavrilov hace hincapié en que estos son sensaciones subjetivas obtenidas con el mínimo real inducida por los cambios de temperatura, señalando además que "[c]on algunos parámetros de estímulo (por ejemplo, con una frecuencia de 2.67 MHz y
la duración de 100 ms) umbral de las sensaciones acompañado por un aumento significativo
(hasta 10-15°C) en el tejido de la temperatura en la región focal, y esto puede sin duda
producir sensaciones de temperatura." (Gavrilov et al., "El efecto de los ultrasonidos focalizados en la piel y profundo de las estructuras nerviosas del hombre
y de los animales," el Progreso en la Investigación del Cerebro vol. 43. Elsevier, 1976. 279-292).
En resumen, de gran amplitud y alta frecuencia de vibraciones puede producir un aumento de la temperatura en los materiales debido a la interna de la amortiguación y puede producir sensaciones de frío o calor (o dolor) dependiendo de las condiciones (Gavrilov revisiones son un buen punto de partida para la comprensión de estos resultados). Sin embargo, yo no diría que una vibración de alta frecuencia es equivalente a la energía térmica (y para mayor claridad, me volvería a evitar el uso de calor como un sustantivo).
