Cómo explota un CD cuando gira a demasiada velocidad

#13 Tal cual

#5 Mira el alabeo, aunque no sé si será por el material, por las RPM, un eje algo descentrado (en el vídeo del meneo, lo está) o una combinación de varias.

#5 el poder de la fuerza centrífuga F=mRw^2. Existen unos límites de diseño de cosas que giran a alta velocidad como volantes de inercia, poleas de correas, incluso aerogeneradores para evitar estas roturas.

#5 En realidad lo que ocurre es muy sencillo de entender, sin necesidad de recurrir a defectos físicos de fabricación —siempre posibles—, ni recurrir a complejos términos físicos, como los en este caso aplicables tensión estructural, flexibilidad del material y los cambios de sistema entre las diferentes velocidades en juego.

Así pues primero voy a tratar de explicarlo sin recurrir ni a tales términos, ni a cálculos matemáticos.

Sin ningún tipo de conocimiento previo es evidente que la longitud del anillo interior de un disco compacto es inferior a la del anillo exterior. Esto hace que a una misma velocidad de giro, un punto situado en el anillo exterior tenga que recorrer más distancia en el mismo tiempo.

A cierta velocidad de giro, que depende del material, los puntos exteriores son incapaces de alcanzar la velocidad necesaria para realizar el giro a la vez que los puntos interiores. ¿Qué es lo que ocurre entonces? Si el material lo soporta, esos puntos acortan la distancia de giro buscando una circunferencia de menor longitud. Y como el material es sólido, lo hace desplazándose sobre el plano original del disco.

Visto desde una única línea entre el centro del disco y su extremo, este desplazamiento se produce sobre un cóno con vértice en el centro del disco. Pero no todos los puntos del anillo exterior pueden desplazarse en el mismo cono, porque evidentemente hay más puntos o partículas en el anillo exterior original de las que cabrían en el nuevo anillo reducido. De nuevo, si el material lo soporta, esto hace que los puntos o partículas del anillo exterior oscilen a diferentes alturas de diferentes conos, dando como resultado la forma de onda que apreciamos en el borde.

Cuando el material ya no es capaz de soportar esta situación, los puntos del extremo son incapaces de recorrer la distancia necesaria para mantener la velocidad de giro, y el disco se rompe, precisamente por el anillo exterior.

Ahora veamos esto mismo con un ejemplo, esta vez ya sí con algún que otro cálculo.

Tenemos que un disco compacto es una estructura sólida de un material determinado con unas dimensiones de 12 cm de diámetro en su anillo exterior. Y por tener una referencia interna, su anillo interior tiene 15 mm de diámetro, siendo de 5 centímetros el anillo donde se encuentra el límite interior de lectura.

Así pues, como datos de partida:

- Longitud en el anillo exterior: 12·π = 37.70 cm
- Longitud en el anillo interior: 1.5·π = 4.71 cm
- Longitud en el anillo interior de lectura: 5·π = 15.71 cm

Sea que el disco está girando a 500 rpm, es decir, que realiza 500 revoluciones o giros completos en un minuto. Como resultado, un punto cualquiera tendrá una velocidad lineal equivalente de:

- En el anillo exterior: 500·0.12·π/60 = π m/s (3.1416 m/s)
- En el anillo interior: 500·0.015·π/60 = π/8 m/s (0.3927 m/s)
- En el anillo interior de lectura: 500·0.05·π/60 = 5·π/12 m/s (1.3090 m/s)

Como se puede apreciar, la velocidad lineal equivalente de un punto en cualquiera de los anillos es diferente, siendo del orden de ocho veces superior en el anillo exterior con respecto al anillo interior y —12/5 con respecto al anillo de lectura—.

Si en lugar de 500 rpm son 23 000, el resultado pasa a ser:

- En el anillo exterior: 23000·0.12·π/60 = 46·π m/s (144.5133 m/s)
- En el anillo interior: 23000·0.015·π/60 = 23·π/4 m/s (18.0642 m/s)
- En el anillo interior de lectura: 23000·0.05·π/60 = 230·π/12 m/s (60.2139 m/s)

Por si no queda muy claro, cualquier punto del anillo exterior tendría una velocidad linear equivalente de algo más de 520 km/h, frente a los 216.77 km/h del anillo de lectura, o los 65 km/h del anillo interior.

Aquí es donde entran en juego las características del material. Esa diferencia de velocidades lineales equivalentes entre diferentes puntos del mismo disco hace que el material esté sometido a un estrés que compromete su tensión estructural. Dependiendo de lo flexible que sea el material, podrá deformarse más o menos, haciendo que la velocidad linear equivalente se reduzca al tener que recorrer menos distancia en el mismo tiempo.

Según el tipo de material esta flexibilidad varía. Y cuando la flexibilidad no es suficiente para mantener la tensión estructural, el estrés acaba por fracturar el material.

De nuevo según el tipo de material y sus características físicas la fractura será de una forma u otra.

Es entonces, cuando el material se fractura, cuando podemos tener en cuenta otros factores ya citados, como la (falsa) fuerza centrífuga, que en realidad se debe a la inercia del material, y que provoca que veamos como los fragmentos del material salen despedidos alejándose del centro.

Espero que con esto te haya quedado algo más claro.

PD: En estos casos hecho en falta ser capaz de dibujar mejor para poder explicar lo que ocurre de forma gráfica, que se entiende mejor.

#16 A mi también me pasó: metí el cd, empezó a hacer un ruido de los que son señal de "más vale correr", y de repente se abrió la pletina mientras reventaba el CD. Me acuerdo que parecía que había celebrado algo porque se llenó la habitación de trocitos de plástico color plata. Lo que me costó quitarlos.

Y para colmo, como soy un ignorante informático lo primero que pensé es que algun fascistilla me había intentado dejar la cara como a leatherface controlando el ordenador con un troyano.