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.
Vì sao Lạc Sơn Đại Phật có thể an tọa yên bình suốt hơn 1.300 năm mà không bị sụp đổ?
Đại Phật Lạc Sơn là kỳ quan kiến trúc nhân loại. Thắng địa du lịch nổi tiếng này mỗi năm thu hút không dưới 2,5 triệu du khách đến chiêm ngưỡng.
Tại sao châu Phi giàu kim cương nhưng nền kinh tế vẫn nghèo?
Kim cương là một trong những khoáng chất có giá trị nhất thế giới và Châu Phi chính là điểm đến cho những ai muốn tìm kiếm những "viên ngọc" quý này.
Vì sao Hoh Xil được mệnh danh là "vùng cấm của con người"?
Nằm trên cao nguyên Tây Tạng, Hoh Xil có độ cao trung bình trên 4.500 mét, với nhiều đỉnh núi cao hơn 6.000 mét.
Tại sao các phi hành gia không mấy khi kể về những gì họ đã thấy ngoài vũ trụ?
Không phải choáng ngợp hay kích thích, cảm xúc của các phi hành gia ngoài không gian thường là sợ hãi.
Tại sao lại có tận 1,2 tỷ con thỏ pika sinh sống trên cao nguyên cao nhất thế giới?
Pika cao nguyên là loài động vật có vú nhỏ sống ở vùng cao nguyên và được biết đến với khả năng sinh sản lớn.
Tại sao phi công có thể thoải mái ngủ trong khi máy bay đang chở đầy hành khách?
Nhiều người thắc mắc rằng liệu phi công có thực sự ngủ được trên máy bay hay không, đặc biệt là trong những chuyến bay dài. Câu trả lời là có.
