¿Qué tiene el metal, molecularmente, que hace que tintinee o suene cuando se golpea? ¿Estas características químicas definen el metal o todo el metal simplemente tiene estas características?

A la excelente respuesta proporcionada por Joshua Engel, podría agregar:

• El estrés también afecta la frecuencia de resonancia acústica f de los metales; así es como se afinan las cuerdas de guitarra. Atómicamente, esto puede explicarse por el aumento de las distancias interatómicas que trae la deformación elástica, haciendo que los enlaces interatómicos sean más rígidos.
• La dureza afecta la constante de amortiguamiento ζ , por lo que el sonido producido no es solo una función del módulo E de Young, la relación de Poisson ν y la densidad ρ . Esta diferencia se utiliza como método para pruebas de dureza no destructivas , utilizando ultrasonidos. También es utilizado empíricamente por maquinistas, para determinar si una barra de acero está endurecida o no. Atómicamente, esto puede explicarse ya que el endurecimiento se logra en la mayoría de los casos creando estructuras deformadas dentro de la red cristalina del material (por ejemplo, la red cristalina deformada de martensita , en acero), que tiene el mismo efecto en la velocidad del sonido que la aplicación de un Estrés externo hace.
• Aunque la propagación del sonido a través de los metales es elástica, por lo que no debe producirse deformación plástica, la amortiguación todavía ocurre porque los metales tienen estructuras cristalinas con impurezas ( dislocaciones ) que se perturban por el sonido y lo difunden al mismo tiempo, al absorber la energía de las olas. En otras palabras, los átomos no terminan en la misma posición relativa y con la misma energía potencial después de que pasa la onda de sonido. El sonido dentro de los metales duros se difunde menos porque los átomos tienen umbrales de energía más altos para que ocurran tales cambios de dislocación.

Además de la explicación de la rigidez de Joshua, permítanme señalar algunos factores más.

Los materiales puros tienen modos vibratorios intrínsecos. Pero estos siempre interactúan con el tamaño y la forma de la cosa hecha de metal, vidrio, madera o, a veces, incluso plástico, para determinar si suena, suena, tintinea, suena o golpea. Una copa de vino de cristal cara y una copa de vino amorfa barata tienen sonidos similares si las copas son del mismo tamaño, forma y grosor. Hay una pequeña diferencia y la diferencia realmente se debe a que hay menos enlaces fuertes y covalentes (silicio-oxígeno) en el vidrio barato. Pero un panel de ventana hecho del mismo vidrio simplemente se golpea cuando lo golpea con la uña.

Del mismo modo, el fondo de cobre en una olla suena muy bien cuando lo golpeo, pero un cable de cobre largo sin tensión no hace ruido de ninguna manera que lo golpeo. (Acabo de marcar los dos).

Pequeñas piezas de acero hacen triángulos y piezas más grandes hacen tambores de acero y gongs. Sospecho que un cubo de acero inoxidable de 1,000 lb no sonaría si lo golpeo con un martillo. Pero no tengo una muestra a mano para verificar.