Âm thanh truyền trong môi trường nào thì nhanh hơn?

Chúng ta nghe được âm thanh là nhờ tai tiếp nhận được dao động của vật thể. Dao động của vật thể lan truyền trong môi trường trung gian, truyền đến tai khiến màng nhĩ dao động, sau đó truyền đến thần kinh thính giác, vì thế con người nghe thấy âm thanh.

Bình thường khi chúng ta nói chuyện, tiếng nói được truyền trong không khí. Nhưng, âm thanh còn có thể truyền trong chất rắn và chất lỏng. Vậy âm thanh truyền trong môi trường nào sẽ nhanh hơn?

Qua đo đạc, các nhà khoa học thấy rằng, âm thanh truyền trong chất rắn, chất lỏng có tốc độ nhanh hơn nhiều so với truyền trong không khí. Ở 00C, tốc độ truyền của âm thanh trong không khí là 332m/giây, tốc độ truyền trong nước là 1.450m/giây, trong nước biển là 1.500m/giây, trong thép là 5.050m/giây, trong nham thạch là 8.000m/giây.

Tốc độ truyền của âm thanh có mối liên quan mật thiết với tính chất của môi trường trung gian, tỷ lệ thuận với mô đun đàn hồi của môi trường trung gian và tỷ lệ nghịch với tỷ khối của môi trường trung gian. Chất rắn và chất lỏng có tỷ khối cao hơn không khí, lẽ ra tốc độ truyền trong các môi trường này phải chậm hơn trong không khí, nhưng do mô đun đàn hồi của chất rắn và chất lỏng lớn hơn của không khí nên nó vẫn giữ được tốc độ nhanh. Trong quá trình âm thanh truyền đi, các phân tử môi trường trung gian lần lượt dao động trong vị trí cân bằng, nếu có phân tử nào đó tách ra khỏi, các phân tử xung quanh sẽ kéo nó lại vị trí cân bằng đó. Nói cách khác các phân tử của môi trường trung gian có khả năng chống lại sự xê dịch vị trí. Phân tử khác nhau thì khả năng phản ứng mô đun đàn hồi khác nhau. Với môi trường trung gian có khả năng trên thì khả năng truyền dao động cũng lớn. Mức độ ảnh hưởng của nó đến âm thanh lớn hơn ảnh hưởng của mật độ, nhờ đó tốc độ truyền âm thanh nhanh. Mô đun đàn hồi của chất rắn và chất lỏng lớn hơn của chất khí, do vậy âm thanh truyền trong chất rắn và chất lỏng nhanh hơn trong không khí.

Tuy nhiên, cũng có những ngoại lệ, có một số chất rắn có mô đun đàn hồi rất nhỏ, chẳng hạn như chì khi bị ngoại lực tác dụng không thể khôi phục hình dạng ban đầu như sắt, thép, nên âm thanh truyền trong chì chỉ có vận tốc 1200m/giây; hay cao su là dạng kết cấu nhiều lỗ và là kết cấu hóa học đặc thù nên vận tốc truyền càng nhỏ, chỉ là 62m/giây.

Câu chuyện về khí than và khí hoá lỏng?

Ngày nay ở các thành phố, việc sử dụng khí đốt và khí hoá lỏng ngày càng phổ biến. Đặc điểm chung khi sử dụng loại chất đốt này là tiện lợi, sạch sẽ,...

Tại sao trên núi lại có nhiều cây tùng?

"Chúng ta phải cao như cây tùng, không sợ sương gió, không ngại lạnh giá, xum xuê xanh ngát, bốn mùa xanh tươi”. Đây là sự tán dương của con người đối...

Tại sao một đoàn người không được đi đều qua cầu?

Trong lịch sử đã từng xẩy ra hai sự kiện. Sự kiện thứ nhất xảy ra khi Napoleon chỉ huy quân Pháp tiến đánh Tây Ban Nha. Khi đội quân đi qua một cây cầu treo, viên chỉ huy đã dõng dạc hô 1,2 và toàn bộ binh lính đã bước đều răm rắp theo khẩu lệnh...

Tàu vũ trụ và máy bay vũ trụ có gì khác nhau?

Tàu vũ trụ và máy bay vũ trụ đều là những thiết bị vũ trụ chở người, tức là chúng đều bảo đảm điều kiện làm việc và sinh sống của các nhà du hành...

Tại sao máy tính lại ứng dụng cách tính hệ nhị phân?

Chức năng cơ bản của máy tính là tính toán số liệu, xử lý thông tin. Con số mà máy tính hiện nay xử lý là phép tính hệ nhị phân.

Vì sao nước sông Great Ouse ở Anh trong xanh trở lại?

Great Ouse là con sông lớn thứ hai của nước Anh. Nó chảy qua thủ đô London, không những làm cho giao thông London thuận lợi mà phong cảnh hai bên bờ...

Tại sao hoa lan bị cho rằng chỉ ra hoa không kết hạt?

Hoa lan từ xa xưa đã được coi là “thiên hạ đệ nhất hương”, ở Trung Quốc có lịch sử trồng trọt rất lâu đời. Có người nói chỉ nhìn thấy hoa lan ra hoa...

Ngôi hằng tinh nào gần ta nhất?

Đêm trời trong, các ngôi sao dày đặc giống như những đốm bạc khảm lên bầu trời. Những đốm bạc này đều là các hằng tinh cách ta vô cùng xa với những...

Tại sao nước mắt lại mặn?

Nước mắt mặn là vì nó chứa muối. Ngoài muối, nước mắt còn chứa các hóa chất hữu cơ và vô cơ như lipid, lysozyme, mucin, lactoferrin và enzyme.