<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD>
<META http-equiv=Content-Type content="text/html; =
charset=iso-8859-1">
<META content="MSHTML 6.00.2800.1276" name=GENERATOR>
<STYLE></STYLE>
</HEAD>
<BODY bgColor=#ffffff background="">
<DIV><FONT face=Arial size=2>Don/Sarah,</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>To design a hammer so&nbsp;that its =
pivot coincides
with the center of percussion is THE way to get a free sound and the =
maximum of
energy transfer to the string. it also allows the hammer to reject the =
fastest
way possible because&nbsp;oscillations in the pivot produce friction
and&nbsp;slow down&nbsp;hammer movement at contact point. </FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>i did several simulations with software =
called
pro/mechanica and reshaped hammers after results found. one could say =
that
actual hammer with heavy felts have their center of percussion much far =
away
from the pivot than lighter hammers have. putting a small lead in the =
tail of
the hammer can make them come closer to that point. center of hammer =
mass should
ly on a line&nbsp;along the center of the hammer shank&nbsp;and the =
center of
percussion is&nbsp;at distance x from pivot that can be calulated by the =
formula
x=I/(m*y) with I= moment of inertia, m=mass, y=distance to =
center of
mass</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>regards,</FONT></DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
<DIV><FONT face=Arial size=2>Bernhard</FONT></DIV>
<BLOCKQUOTE dir=ltr
style="PADDING-RIGHT: 0px; PADDING-LEFT: 5px; MARGIN-LEFT: 5px; =
BORDER-LEFT: #000000 2px solid; MARGIN-RIGHT: 0px">
  <DIV style="FONT: 10pt arial">----- Original Message ----- </DIV>
  <DIV
  style="BACKGROUND: #e4e4e4; FONT: 10pt arial; font-color: =
black"><B>From:</B>
  <A title=eromlignod@kc.rr.com =
href="mailto:eromlignod@kc.rr.com">Don A.
  Gilmore</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>To:</B> <A =
title=pianotech@ptg.org
  href="mailto:pianotech@ptg.org">Pianotech</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Sent:</B> Friday, December 19, 2003 =
12:22
  AM</DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Subject:</B> Re: Cockeyed hammers / =
Don
  Gilmore</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><FONT face=Arial size=2>
  <DIV><FONT face=Arial size=2>Well, I didn't mean to&nbsp;imply =
that the
  impulse at the pivot is all absorbed; but it is all lost as far as the =
string
  is concerned.</FONT></DIV>
  <DIV><FONT face=Arial size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
  <DIV><FONT face=Arial size=2>The center of percussion is one of =
those
  counter-intuitive phenomena in dynamics.&nbsp; For the multitude of =
college
  students that only take a semester or two of physics, the concept of =
forces on
  a free body acting at the center of gravity is a paradigm that is hard =
to
  dislodge.&nbsp; For an object&nbsp;in free space or translating in a =
straight
  line, which&nbsp;comprises most situations, the center of gravity is =
always
  used.&nbsp; But for an object pivoted at some location other than its =
c.g.,
  all bets are off.&nbsp; The most publicized version of this is a =
baseball
  bat's "sweet spot" as you described.</FONT></DIV>
  <DIV><FONT face=Arial size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
  <DIV><FONT face=Arial size=2>Think of a wooden board hung from a =
pivot point
  at its top.&nbsp; If you strike the board up near the hinge, the pin =
will
  experience a force coming from the direction of the strike.&nbsp; But =
if you
  strike the board at the bottom, the pin will experience a force in the =

  opposite direction as the board tries to spin about its center.&nbsp; =
There is
  a point in between these two where the pin force is neither positive =
nor
  negative and the pin will actually see <EM>no</EM> force.&nbsp; This =
is the
  center of percussion and is <EM>not</EM> located at the centroid of =
the
  board.&nbsp; It's not usually even particularly close.</FONT></DIV>
  <DIV><FONT face=Arial size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
  <DIV><FONT face=Arial size=2>It would seem to&nbsp;be a good idea =
to design
  the hammer so that the string contact point of the&nbsp;head passes =
through
  the center of percussion.&nbsp; That way the maximum amount of
  energy&nbsp;would be transmitted to the string...like dropping a ball =
on
  it.&nbsp; But I'm not sure if they actually design them that =
way.</FONT></DIV>
  <DIV><FONT face=Arial size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
  <DIV>Don A. Gilmore<BR>Mechanical Engineer<BR>Kansas City</DIV>
  <DIV>&nbsp;</DIV>
  <DIV></FONT>----- Original Message ----- </DIV></DIV>
  <BLOCKQUOTE dir=ltr
  style="PADDING-RIGHT: 0px; PADDING-LEFT: 5px; MARGIN-LEFT: 5px; =
BORDER-LEFT: #000000 2px solid; MARGIN-RIGHT: 0px">
    <DIV
    style="BACKGROUND: #e4e4e4; FONT: 10pt arial; font-color: =
black"><B>From:</B>
    <A title=sarah@gendernet.org =
href="mailto:sarah@gendernet.org">Sarah Fox</A>
    </DIV>
    <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>To:</B> <A =
title=pianotech@ptg.org
    href="mailto:pianotech@ptg.org">Pianotech</A> </DIV>
    <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Sent:</B> Thursday, December 18, =
2003 2:38
    AM</DIV>
    <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Subject:</B> Cockeyed hammers / =
Don
    Gilmore</DIV>
    <DIV><BR></DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New" size=2>Probably any baseball =
player would know
    that it's not smart to hit the ball with the very tip of the =
bat.&nbsp; It
    makes for a nasty shock to the hands (and to the extent that the =
hands are
    not rigid in space, it takes away from the power transferred to the
    ball).&nbsp; Why do they do this with piano hammers?&nbsp; More to =
the
    point, is this not considered an unneccessary demand to put on the =
hammer
    flanges and bushings?&nbsp; Perhaps it's also a drain on =
efficiency?&nbsp;
    Wouldn't it make sense to have some sort of asymmetrical molding =
whose
    center of mass is on the far side of the action center, so as to put =
the
    center of mass of the hammer assembly closer to the line of
    strike?</FONT></DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New" size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New" size=2>Also, wouldn't it at least =
make sense
    to angle the head of the hammer inwards slightly, so that the radius =
to the
    head's&nbsp;center of mass is perpendicular to the strike axis of =
the
    head?&nbsp; It seems to me that this would help to control wobble in =
the
    hammer</FONT></DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New" size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New" size=2>I'm not sure I agree about =
part of the
    impact being "absorbed" by the pivot.&nbsp; Sure, there would be =
force
    against the pivot, but for impact to be absorbed, the pivot would =
need to be
    compliant and inelastic.&nbsp; I realize that's true to an extent, =
as no
    system is ideal.&nbsp; However, do you think this would be a =
substantial
    drain of energy?&nbsp; It seems to me that the hammer felt and the =
strings
    are far more compliant and are closer to the center of mass, such =
that
    almost all of the energy would be dissipated there (rather than at =
the
    comparatively rigid center).&nbsp; Have you ever measured =
this?</FONT></DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New" size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New" size=2>Just curious on your =
take.&nbsp; I
    can't do much more than scratch my head about this one.&nbsp; If the =
hammer
    were perfectly rigid and the center bullet proof and noncompliant, =
there'd
    be nothing to worry about.&nbsp; But considering that it does the =
hokey
    pokey and shimmies all about...&nbsp; Well, I don't =
know.</FONT></DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New" size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New" size=2>Peace,</FONT></DIV>
    <DIV><FONT face="Courier New"
size=2>Sarah</FONT></DIV></BLOCKQUOTE></BLOCKQUOTE></BODY></HTML>