Trả lời nhanh
Đáp án D – chân không. Âm thanh là dao động của các phần tử vật chất lan truyền thành sóng, nên cần môi trường có hạt vật chất như chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí. Chân không không chứa phân tử nào để dao động, vì vậy âm thanh không thể truyền qua.
Đề bài
Âm thanh không thể truyền trong:
- A. chất lỏng
- B. chất rắn
- C. chất khí
- D. chân không
Giải thích vì sao chọn D
Khi một vật dao động (dây đàn, mặt trống, màng loa), nó đẩy và kéo các phân tử ở sát bên. Các phân tử này lại truyền dao động cho lớp phân tử kế tiếp, cứ thế dao động lan đi thành sóng âm.
Như vậy, muốn truyền âm phải có “người chuyền tay” là các phân tử. Chân không là vùng không có (hoặc gần như không có) vật chất, nên dao động không có gì để lan truyền.
Loại trừ các phương án sai
- A – chất lỏng: sai. Âm truyền tốt trong nước; cá heo, cá voi giao tiếp với nhau dưới nước, tàu thuyền dùng sóng siêu âm để dò đáy biển.
- B – chất rắn: sai. Áp tai xuống mặt bàn ta nghe tiếng gõ ở đầu bàn bên kia rõ hơn so với nghe qua không khí.
- C – chất khí: sai. Đây là môi trường truyền âm quen thuộc nhất: ta nghe tiếng thầy cô giảng qua không khí.
Thí nghiệm kiểm chứng
Đặt một chiếc chuông điện đang reo trong bình thuỷ tinh kín, rồi dùng bơm hút dần không khí ra. Càng hút, tiếng chuông càng nhỏ; khi không khí gần như hết, ta hầu như không nghe thấy gì dù vẫn thấy búa gõ chuông rung. Cho không khí vào lại, tiếng chuông to dần trở lại.
Thí nghiệm cho thấy: có dao động nhưng không có môi trường thì không có âm đến tai ta.
Tốc độ truyền âm trong các môi trường
| Môi trường | Tốc độ gần đúng (m/s) |
|---|---|
| Không khí (khoảng 20 °C) | 340 – 343 |
| Nước | khoảng 1 500 |
| Thép | khoảng 5 000 – 6 000 |
| Chân không | không truyền được |
Quy luật chung: âm truyền nhanh nhất trong chất rắn, chậm hơn trong chất lỏng và chậm nhất trong chất khí. (Các giá trị trên là số gần đúng, phụ thuộc nhiệt độ và loại vật liệu.)
Mẹo nhớ và lỗi hay gặp
- Mẹo: “Không hạt – không âm”. Thấy cụm “chân không” hoặc “ngoài không gian” thì biết ngay âm không truyền được.
- Lỗi 1: nghĩ rằng chất rắn thì không truyền âm. Thực tế chất rắn truyền âm tốt hơn khí.
- Lỗi 2: nhầm với ánh sáng. Ánh sáng truyền được trong chân không (ta nhìn thấy Mặt Trời), còn âm thanh thì không.
- Lỗi 3: thắc mắc vì sao phi hành gia trò chuyện được ngoài không gian. Họ dùng bộ đàm: tín hiệu đi bằng sóng vô tuyến (sóng điện từ), không phải sóng âm.
Luyện tập
Câu 1. Trên Mặt Trăng không có không khí. Hai nhà du hành đứng cạnh nhau, không dùng thiết bị, có nghe nhau nói được không?
Đáp án: Không, vì giữa họ gần như là chân không nên âm không truyền được (trong bộ đồ vũ trụ họ vẫn nghe nhau qua bộ đàm).
Câu 2. Sắp xếp theo thứ tự tốc độ truyền âm tăng dần: nước, không khí, thép.
Đáp án: không khí < nước < thép.
Câu 3. Sét đánh cách bạn 1 020 m. Với tốc độ âm 340 m/s trong không khí, sau bao lâu bạn nghe tiếng sấm kể từ lúc thấy chớp (bỏ qua thời gian ánh sáng truyền)?
Đáp án: t = s : v = 1 020 : 340 = 3 giây.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao âm thanh không truyền được trong chân không?
Vì âm thanh lan truyền nhờ dao động của các phân tử vật chất. Chân không không có phân tử nên dao động không có gì để truyền đi.
Âm truyền nhanh nhất trong môi trường nào?
Nói chung âm truyền nhanh nhất trong chất rắn, sau đó đến chất lỏng, chậm nhất trong chất khí.
Ngoài không gian có nghe được tiếng nổ không?
Không. Ngoài không gian gần như là chân không nên sóng âm không lan truyền được, dù vụ nổ vẫn có thể nhìn thấy bằng ánh sáng.
Âm thanh và ánh sáng khác nhau thế nào về môi trường truyền?
Âm thanh cần môi trường vật chất để truyền, còn ánh sáng truyền được cả trong chân không.