Trả lời nhanh
Sóng âm không truyền được trong chân không. Âm thanh là sóng cơ, sinh ra do dao động của các phần tử vật chất truyền từ phần tử này sang phần tử khác. Chân không không có hạt vật chất nào để dao động, nên âm không thể lan truyền. Ngược lại, âm truyền được trong chất rắn, chất lỏng và chất khí.
Cách làm dạng câu hỏi này
Câu hỏi thường được ra dưới dạng điền khuyết: “Sóng âm không truyền được trong …”, với các lựa chọn quen thuộc là chất rắn, chất lỏng, chất khí và chân không. Chỉ cần nhớ một ý: âm cần môi trường vật chất để truyền. Môi trường nào hoàn toàn không có vật chất thì âm không đi qua được.
Vì sao sóng âm không truyền được trong chân không?
- Nguồn âm dao động làm các phân tử xung quanh dao động theo, tạo ra chỗ nén, chỗ giãn lan dần ra xa.
- Mỗi phân tử chỉ dao động quanh vị trí cân bằng rồi “đẩy” phân tử bên cạnh. Năng lượng âm được chuyển đi như vậy.
- Trong chân không không có phân tử nào, chuỗi “đẩy nhau” bị đứt ngay từ đầu, nên âm không truyền được.
Hình dung như một hàng người đứng sát nhau chuyền tay đẩy nhau: nếu không có người đứng ở giữa thì cú đẩy không đến được người ở cuối hàng.
Loại trừ từng môi trường
| Môi trường | Âm truyền được không? | Ví dụ thực tế |
|---|---|---|
| Chất rắn | Có, thường nhanh nhất | Áp tai xuống bàn nghe rõ tiếng gõ ở đầu bàn bên kia |
| Chất lỏng | Có | Cá nghe được tiếng chân người đi bên bờ; cá heo giao tiếp bằng âm thanh dưới nước |
| Chất khí | Có, thường chậm nhất | Nghe tiếng nói chuyện trong không khí |
| Chân không | Không | Ngoài không gian vũ trụ, các phi hành gia phải dùng bộ đàm vì không nghe nhau trực tiếp được |
Tốc độ truyền âm trong các môi trường
Thông thường tốc độ truyền âm có thứ tự: rắn > lỏng > khí. Một vài giá trị gần đúng để tham khảo:
- Không khí (khoảng 20 °C): khoảng 340 m/s.
- Nước: khoảng 1500 m/s.
- Thép: khoảng 5000 m/s trở lên.
Các hạt trong chất rắn nằm sát nhau và liên kết mạnh hơn, nên dao động được truyền đi nhanh hơn. Trong chân không, tốc độ truyền âm không có nghĩa vì âm không truyền được.
Lỗi sai thường gặp
- Cho rằng âm không truyền được trong chất rắn vì “rắn thì đặc, không rung được”. Thực tế rắn truyền âm rất tốt.
- Nhầm với ánh sáng: ánh sáng truyền được trong chân không (ánh sáng Mặt Trời đến Trái Đất), còn âm thì không. Vì thế ta thấy sét trước khi nghe tiếng sấm, và ngoài vũ trụ có thể thấy vụ nổ nhưng không nghe được tiếng nổ.
- Nghĩ rằng chân không truyền âm yếu hơn. Không phải yếu hơn mà là hoàn toàn không truyền.
Thí nghiệm kiểm chứng
Đặt một chiếc chuông điện đang reo trong bình thuỷ tinh kín rồi bơm dần không khí ra ngoài. Tiếng chuông nhỏ dần và gần như tắt khi trong bình gần chân không, dù ta vẫn thấy chuông còn rung. Cho không khí vào lại, tiếng chuông to dần trở lại. Thí nghiệm này chứng tỏ âm cần môi trường để truyền.
Bài luyện tập
- Trên Mặt Trăng gần như không có không khí. Hai phi hành gia đứng sát nhau, không dùng bộ đàm, có nghe được tiếng nói của nhau không?
Đáp án: Không nghe được trực tiếp, vì xung quanh họ gần như là chân không nên âm không truyền đi được. (Trong thực tế mũ bảo hộ kín và có bộ đàm để liên lạc.) - Một tàu phát âm xuống nước, âm truyền với tốc độ khoảng 1500 m/s. Sau bao lâu âm đến vật cách tàu 3000 m?
Đáp án: t = s : v = 3000 : 1500 = 2 s. (Đây là ví dụ tự đặt để luyện tập.) - Chọn câu đúng: “Âm truyền được trong môi trường nào sau đây?” (A) chỉ chất khí; (B) chất rắn, lỏng, khí; (C) chân không; (D) chỉ chất lỏng.
Đáp án: B. Âm truyền được trong cả ba trạng thái vật chất, không truyền được trong chân không.
Ghi nhớ
Âm = sóng cơ → cần vật chất → rắn, lỏng, khí đều truyền được; chân không thì không.
Câu hỏi thường gặp
Sóng âm không truyền được trong môi trường nào?
Sóng âm không truyền được trong chân không, vì ở đó không có phân tử vật chất để dao động và truyền năng lượng âm.
Âm truyền nhanh nhất trong môi trường nào?
Thông thường âm truyền nhanh nhất trong chất rắn, chậm hơn trong chất lỏng và chậm nhất trong chất khí.
Vì sao ánh sáng truyền được trong chân không còn âm thanh thì không?
Ánh sáng là sóng điện từ, không cần môi trường vật chất. Âm là sóng cơ nên bắt buộc phải có môi trường vật chất để lan truyền.
Ngoài vũ trụ có nghe được tiếng nổ không?
Không nghe được trực tiếp, vì không gian vũ trụ gần như chân không nên âm thanh không truyền đến tai ta.