¿Por qué romper la tiza arregla el chirrido?

Question

Es un fenómeno bien conocido que al escribir en una pizarra con tiza a veces se produce un chirrido. La explicación también es conocida: la tiza alterna entre pegarse a la pizarra y deslizarse sobre ella. Esto se llama el fenómeno stick-slip y subyace a muchos otros ruidos como los de los saltamontes y los instrumentos de arco.

Romper la tiza en trozos más cortos soluciona el problema. Suponía que el trozo más corto seguía produciendo ruido, pero que la frecuencia era demasiado alta para que un ser humano lo oyera. Sin embargo, hace poco me di cuenta de que no estaba seguro de esto, y una búsqueda en la web me hace encontrar rápidamente respuestas como las siguientes:

Yahoo Respuestas, ¿Cuál es la solución para las tizas que chirrían?

En esa respuesta, leemos

Sencillo: rompa la tiza por la mitad y utilice los extremos "rotos". ¡Los chillidos desaparecen!

Esto sugiere que la superficie rugosa de las piezas resultantes juega un papel crucial. No recuerdo que haya habido nunca una diferencia en el extremo de la pieza que utilicé, así que tengo mis dudas sobre esta explicación.

Pregunta: ¿por qué la tiza rota no produce un sonido audible?

Estaría especialmente bien saber si alguien ha probado a escribir con un cilindro de tiza sin romper que, para empezar, era corto, porque se fabricaba así.

Editar: deslizamiento-palillo -> palillo-deslizamiento

Answer 1

Romper los cuadrados de tiza en el extremo con el que se escribe para que cuando se presione en la pizarra haga contacto en un área pequeña. arrastrar el trozo de tiza por la pizarra con un área de contacto pequeña crea grandes presiones en el punto de contacto que tienden a cizallar las partículas de tiza a una tensión aplicada insuficiente para que la tiza se pegue. una vez que el extremo de escritura del trozo de tiza se redondea con el uso, entonces el área de contacto vuelve a ser grande y la tiza puede pegarse antes de cizallarse, y empieza a chirriar de nuevo.

Answer 2

Lo que ocurre cuando se rompe la tiza es que se crea un borde cuadrado, este borde afilado disminuye la superficie aplicada a la pizarra. Cuando se escribe durante mucho tiempo en la misma pieza, la presión de la escritura hace que la tiza se vuelva muy compacta y suave en el punto de contacto, por lo tanto, usted notará que en diferentes ángulos y punto de contacto, diferirá entre el chirrido y la transferencia de tiza a la tabla. tenga en cuenta que una tabla de tiza tiene un grado de rugosidad para ayudar a la fricción / agarre.

El resultado de romper la tiza es que con la misma cantidad de presión de escritura, la presión entre la tiza y la pizarra aumenta debido a la menor superficie. Otra cosa a tener en cuenta es que la tiza es más débil en el punto de rotura, lo que permite una mejor transferencia a través de la fricción que disminuye a lo largo de la escritura.

En cuanto a la frecuencia de resonancia, no creo que se haya hecho una para probar las frecuencias de chirrido.

Mi mejor conjetura es que la tiza se hace bajo alta presión y como resultado, el chirrido es capaz de resonar, una vez roto, pierde esa tensión residual y no es capaz de resonar correctamente. Sin embargo, eso lleva a la pregunta de si cosas como las gotas de Prince Ruperts resonarían. Debo añadir que he notado que las tizas ya rotas son menos propensas a romperse cuando se caen, pero esto puede depender de la longitud, y también una pieza de tiza ya rota puede chirriar de nuevo después de un uso repetido. Personalmente creo que son las condiciones en el punto de contacto las que causan el chirrido.