Por que os trilhos do metrô rangem?

Antes de responder a esta pergunta, quero dizer que ela é extremamente importante porque aborda o problema do ruído. O que acontece com o ruído , ou ruídos, é que nos acostumamos a eles, os normalizamos e não percebemos o quão incômodos eles são, o tremendo estresse que causam. Não estou falando apenas desse ruído ocasional, dos trilhos do metrô sobre os quais você está perguntando, mas de todos os ruídos que suportamos em nossa vida diária até que os normalizemos.

O ruído dos trilhos, metrôs ou trens é um ruído de rolamento, ou seja, um ruído originado da aspereza da roda e do trilho. Essa aspereza é a fonte do som que é transmitido tanto para a roda quanto para o trilho. A roda e o trilho tornam-se superfícies vibratórias, que produzem esse som.

O problema é bem conhecido. Tem sido estudado desde as décadas de 1970 e 1980. Não é apenas um problema do metrô; é também um problema das ferrovias, porque ambos os modais de transporte têm a mesma configuração: roda de metal, trilho de metal. Até mesmo os dormentes — as travessas que conectam os trilhos — podem ser excitados por essas vibrações e se tornarem elementos radiantes, ou seja, convertem uma vibração em ondas sonoras, o som da questão.

É bem estudado e perfeitamente modelado. Algumas medidas de melhoria foram até propostas e implementadas. Por exemplo, esses ruídos de rolamento foram significativamente reduzidos quando os freios a disco foram substituídos por freios a disco. O freio a disco repousa sobre a própria superfície da roda, o que aumenta a rugosidade que causa o problema, enquanto o freio a disco não atua contra a superfície de contato: por isso é muito mais silencioso.

O design das rodas também foi aprimorado. Por exemplo, rodas menores reduzem o ruído. Quanto menor a superfície vibratória, menor a geração de som. Mas, como o problema é a combinação da rugosidade da roda e do trilho, é uma questão muito difícil de resolver, pois essa rugosidade estará sempre presente; é muito difícil de modificar.

Se reduzirmos o tamanho da roda, e até mesmo o tamanho do trilho, diminuiremos a superfície radiante e, portanto, a potência irradiada — as ondas sonoras que elas geram — será menor. Portanto, em geral, os trens mais novos tendem a ser mais silenciosos porque incorporam essas pequenas melhorias.

O metrô tem um problema adicional ao da ferrovia: ele circula dentro de um túnel, o que piora a situação, já que o túnel é um espaço altamente reverberante: ou seja, ele amplifica todos os ruídos produzidos pelo trem, tanto o ruído de rolamento que você mencionou quanto qualquer outro ruído. Por esse motivo, o ruído dos trilhos é muito mais alto no metrô do que em uma estação ferroviária a céu aberto.

Soledad Torres Guijarro é doutora em Engenharia de Telecomunicações e professora na Universidade de Vigo . Sua pesquisa se concentra em processamento de sinais de áudio e acústica.

Pergunta enviada por email por Luka Pérez Lazkoz (12 anos).

Coordenação e redação: Victoria Toro .

Nosotras Respondemos é uma consulta científica semanal, patrocinada pelo programa "Para Mulheres na Ciência" da L'Oréal-Unesco e pela Bristol Myers Squibb , que responde às perguntas dos leitores sobre ciência e tecnologia. Essas perguntas são respondidas por cientistas e tecnólogas, membros da AMIT (Associação de Mulheres Pesquisadoras e Tecnólogas). Envie suas perguntas para [email protected] ou pelo X #nosotrasrespondemos.

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