Khoa học Trái đất

Liệu gió có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh không?

Có, gió có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh. Gió chỉ là sự chuyển động khối của một khối lượng không khí qua không gian và về nguyên tắc không khác gì một đoàn tàu lao nhanh hay một sao chổi lao vun vút qua không gian. Giới hạn duy nhất đối với chuyển động khối của các vật thể có khối lượng là giới hạn tốc độ phổ quát của tốc độ ánh sáng trong chân không. Tốc độ âm thanh không phải là tốc độ cơ bản như tốc độ ánh sáng. Tốc độ âm thanh chỉ mô tả sóng cơ học truyền qua vật chất nhanh như thế nào. Các vật liệu khác nhau có tốc độ âm thanh khác nhau. Tốc độ gió và tốc độ âm thanh là những thứ hoàn toàn khác nhau. Tốc độ gió là tốc độ của một khối không khí chuyển động so với một người quan sát bên ngoài đứng yên. Do đó, tốc độ gió phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Mặt khác, tốc độ âm thanh là tốc độ của một sóng rung động bên trong một vật liệu so với vật liệu đó, và do đó không phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Nếu bạn chọn đúng hệ quy chiếu, bạn có thể có gió di chuyển gần bằng tốc độ ánh sáng. Ví dụ, không khí trong phòng khách của bạn đứng yên so với bạn và trái đất cũng là gió di chuyển với tốc độ khủng khiếp so với tâm của thiên hà chúng ta. Không khí trên Trạm Vũ trụ Quốc tế đang di chuyển khoảng 20 lần tốc độ âm thanh so với trái đất, nhưng các phi hành gia trong trạm vũ trụ vẫn có thể nói chuyện bình thường và truyền âm thanh qua lại trong không khí này. Tuy nhiên, các cơn gió lớn trên bề mặt trái đất thường không di chuyển với tốc độ gần bằng tốc độ âm thanh.

Liệu gió có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh không

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu gió di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh? Tự thân nó, không có gì nhiều. Gió di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh một mình vẫn chỉ là gió. Nhưng, nếu cơn gió siêu âm đó va vào một vật đứng yên, nó sẽ tạo ra một tiếng nổ xung kích và đẩy mạnh vật đó. Một máy bay phản lực bay nhanh hơn tốc độ âm thanh qua không khí tĩnh giống hệt như gió thổi nhanh hơn tốc độ âm thanh qua một máy bay phản lực đứng yên. Trong cả hai trường hợp, cùng một tiếng nổ xung kích được tạo ra. Trên thực tế, sự tương đương này là nguyên lý hoạt động đằng sau các đường hầm gió. Gió đi nhanh hơn tốc độ âm thanh và va vào cây cối, nhà cửa và đá đứng yên sẽ tạo ra tiếng nổ xung kích. Lưu ý rằng nếu thực sự có những cơn gió lớn, kéo dài, do thời tiết gây ra đang di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh so với mặt đất, bạn sẽ phải lo lắng nhiều hơn là âm thanh của tiếng nổ xung kích. Tốc độ âm thanh trong không khí khoảng 750 dặm một giờ (340 m/s). Tốc độ gió duy trì trên 60 dặm một giờ là đủ để nhổ bật gốc cây, đánh sập tòa nhà và ném xe hơi lung tung.

Tiến Sĩ Ngáo

Tiến Sĩ Ngáo người sẽ giải đáp mấy cái hay ho trong cuộc sống của chúng ta từ vũ trụ bao la đến trái đất nhỏ bé này !

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button