¿Por qué suenan los raíles del metro?

Antes de contestar a esta pregunta quiero decir que es importantísima porque habla del problema del ruido. Lo que ocurre con el ruido, o los ruidos, es que nos habituamos a ellos, los normalizamos y no nos damos cuenta de lo que nos molestan, del estrés brutal que nos provocan. No hablo solo de este ruido puntual, el de los raíles del metro por el que nos preguntas, sino de todos los ruidos que soportamos en nuestra vida cotidiana hasta normalizarlos.

El ruido de los raíles, del metro o del tren es un ruido de rodadura, es decir, es un ruido cuyo origen procede de la rugosidad tanto de la rueda como del raíl. Esa rugosidad es el origen del sonido que se transmite tanto a la rueda como al raíl. Y la rueda y el raíl se convierten en superficies vibrantes que son las que producen ese sonido.

El problema es bien conocido. Se lleva estudiando desde los años setenta y ochenta del siglo pasado. No es solo un problema del metro; también lo es del ferrocarril, porque ambos medios de transporte tienen la misma configuración de rueda metálica, raíl metálico. Incluso también las traviesas —los elementos transversales que unen los raíles— pueden excitarse con esas vibraciones y convertirse en elementos radiantes, lo que quiere decir que convierten una vibración en ondas de sonido, ese sonido de la pregunta.

Está bien estudiado y perfectamente modelado. Incluso se han propuesto e implementado algunas medidas de mejora. Por ejemplo, estos ruidos de rodadura disminuyeron mucho cuando se reemplazaron los frenos de zapata por los de freno de disco. El freno de zapata se apoya sobre la propia superficie de la rueda, lo que aumenta esa rugosidad que produce el problema, mientras que el freno de disco no actúa contra la superficie de contacto: por eso es mucho más silencioso.

También se ha actuado en el diseño de la rueda. Por ejemplo, ruedas más pequeñas reducen el ruido. Cuanto más pequeña es la superficie vibrante, menos capacidad tiene de generar sonido. Pero como el problema es la combinación de la rugosidad de la rueda y el raíl, se trata de un asunto muy difícil de solucionar porque esa rugosidad siempre va a estar ahí, es muy difícil de modificar.

Si reducimos el tamaño de la rueda, e incluso el tamaño del raíl, hacemos más pequeña la superficie radiante y, por lo tanto, la potencia radiada, las ondas de sonido que provocan, es menor. Así que, en general, los trenes más modernos tienden a ser más silenciosos porque van incorporando estas pequeñas mejoras.

El metro tiene un problema añadido al del ferrocarril y es que circula dentro de un túnel, lo que agrava la situación porque el túnel es un espacio muy reverberante: es decir, amplifica todos los ruidos que produce el tren, tanto los de rodadura por los que preguntas como cualquier otro. Por esa razón, ese ruido de los raíles se oye mucho más en el metro que en una estación de ferrocarril al aire libre.

Soledad Torres Guijarro es doctora en Ingeniería de Telecomunicación y profesora de la Universidad de Vigo. Su campo de investigación es el procesado de señales de audio y acústica.

Pregunta enviada vía email por Luka Pérez Lazkoz (12 años).

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