Designing Sound

396
Creaking
F
w
Mg
M
C
F
s
Figure 32.1
Frictional forces and surface interface at a microscopic level.
kinetic) types. It’s because these two kinds of friction exist that we get a peri-
odic behaviour, like a relaxation oscillation, but a little more complex than the
simple on/off threshold behaviours we have considered before. In figure 32.1
a spring connects the source supplying force
F
w
to the mover
M
. It gives a
mechanical capacitance
C
by virtue of its tension. Once the mover overcomes
static friction it accelerates quickly forwards, much faster than
F
w
is pulling
the spring along, so reducing the tension in the spring. Kinetic friction, which
is much less than static friction, acts on the mover until it slows to a halt,
at which point it becomes stuck again until enough force has built up in the
spring.
The sonic effect of this motion is summarised by figure 32.2. Displacement
of the mover
D
m
occurs in steps compared to the constant displacement of the
leading object doing the work,
D
w
. The longer the time interval between steps,
the greater force has accumulated and the higher the peak velocity. Impulses
are generated when the mover quickly lurches forwards, and in practice these
tend to come in short clusters with a large movement followed by several smaller
ones. The complexity of frictional stick-slip movement arises because the coef-
ficient of kinetic friction depends on velocity, but not in a simple way. At slow
speeds it increases with velocity, up to a maximum; then beyond that it begins

---