Tại sao kim loại phát ra tiếng rít?
Với trường hợp bản lề cửa, tiếng rít có thể được xử lý bằng cách thêm chất bôi trơn, nhưng cách này không thể áp dụng với tàu điện ngầm.
Tiếng rít của bản lề cửa hay của tàu điện ngầm khi vào khúc cua gấp có thể khiến người nghe rùng mình. Vậy tại sao kim loại lại phát ra những âm thanh này? Lý do liên quan đến sự biến đổi định kỳ giữa việc bám và trượt lên nhau của các mảnh kim loại. Độ cứng và đặc của vật liệu này cũng khiến tiếng rít trở nên lớn hơn.
Tàu điện ngầm có thể phát ra tiếng rít gây khó chịu. (Ảnh: DougSchneiderPhoto).
Hiện tượng bám xảy ra khi chất bôi trơn trên kim loại, như dầu hoặc nước, bị ép ra dưới áp lực tiếp xúc cao, theo Yip-Wah Chung, giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Đại học Northwestern. Sự trượt và bám cũng xảy ra khi miết ngón tay xuống cửa sổ kính. Ma sát là yếu tố then chốt, nhưng chỉ giúp giải thích cho phần bám. "Chính sự thay đổi luân phiên giữa bám và trượt tạo ra tiếng rít", ông nói.
Sự trượt và bám khiến các vật liệu kim loại rung và phát ra tiếng, Chengzhi Shi, phó giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Michigan, giải thích. Có thể so sánh điều này với gảy dây đàn guitar. Khi bám và trượt, kim loại sẽ rung. Tần suất và cường độ rung cũng phụ thuộc vào hình dạng và vật liệu kim loại. "Chính trạng thái rung khi bị ma sát kích thích của kim loại đã tạo ra tiếng rít mà chúng ta nghe thấy", Shi nói.
Các vật liệu khác cũng cộng hưởng theo cách này, nhưng kim loại phát ra âm thanh đặc biệt lớn, theo Naresh Thadhani, giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Viện Công nghệ Georgia. "Kim loại thường đặc hơn và có độ cứng cao, mang lại cho chúng một số tính chất nhất định làm tăng hiệu ứng âm thanh và độ vang", Thadhani giải thích. Nói cách khác, chúng tạo ra sóng âm di chuyển nhanh hơn với biên độ lớn hơn. Thadhani cũng cho biết, tiếng rít của tàu điện ngầm lớn hơn nhiều so với bản lề cửa do áp lực, tốc độ và kích thước lớn hơn sẽ gây ra tiếng rít lớn hơn.
"Có hai cách để loại bỏ tiếng rít. Cách thứ nhất là giảm tải trọng ở điểm tiếp xúc. Cách còn lại là tăng độ bôi trơn", Chung nói. Với bản lề cửa, người ta có thể bổ sung chất bôi trơn như WD-40 để giảm ma sát. Tuy nhiên, trong trường hợp tàu điện ngầm, tiếng rít lại cần thiết.
"Chính sự ma sát tăng thêm giúp tàu dừng và tăng tốc tốt hơn đã gây ra tiếng rít", Hyers nói. Loại bỏ ma sát bằng cách bôi trơn đường ray giúp hạn chế âm thanh khó chịu, nhưng đồng thời có thể khiến tàu gặp nguy hiểm.
Tại sao buồng trứng rất quan trọng đối với sức khỏe và tuổi thọ của phụ nữ?
Khi buồng trứng ngừng hoạt động, người phụ nữ mãn kinh và ngay lập tức họ đối mặt với sự gia tăng nguy cơ mắc chứng mất trí, bệnh tim mạch, loãng xương và các bệnh liên quan đến tuổi tác khác.
Vì sao đàn ông chạy thua phụ nữ ở các cự ly siêu marathon?
Nghiên cứu phát hiện rằng khi cự ly chạy càng dài, vận động viên nữ càng thu hẹp khoảng cách tốc độ với vận động viên nam.
Tại sao nguyên tố phổ biến nhất vũ trụ quá hiếm trên Trái đất?
Hai nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ là hydro và heli chiếm tỷ lệ chưa đến 1% trên Trái đất do nhiều nguyên nhân khác nhau.
Tại sao phải rải đá nhỏ dưới đường ray tàu hỏa mà trên đường sắt cao tốc thì không?
Tuy trên bề mặt có vẻ giống nhau, nhưng việc rải đá nhỏ dưới đường ray tàu hỏa lại có những lý do và mục đích khác nhau.
Tại sao thiên thạch chủ yếu rơi ở vùng hoang dã mà hiếm khi rơi ở thành phố?
Sở dĩ con người trên Trái đất hiếm khi thấy thiên thạch rơi ở thành phố là vì bầu khí quyển đóng vai trò như một lớp “áo giáp” bảo vệ con người.
Tại sao tài xế trên đường cao tốc Tứ Xuyên-Tây Tạng của Trung Quốc luôn châm thuốc rồi ném ra ngoài cửa sổ?
Mỗi tài xế lái xe trên con đường này sẽ châm một điếu thuốc, sau đó ném ra ngoài cửa sổ ô tô cho gió thổi bay. Hành động này có vẻ khá kỳ lạ, nhưng khi biết được sự thật đằng sau.
