Âm thanh trong phích nước từ đâu ra

Âm thanh trong phích nước từ đâu ra?
Ghé sát tai vào phích nước rỗng, bạn sẽ thấy âm thanh
o o như tiếng gió lùa. Phích kín như vậy thì gió ở đâu ra
nhỉ. Thực tế, đây chỉ là hiện tượng cộng hưởng âm thanh
bình thường, xảy ra với tất cả các dụng cụ chứa mà thôi.
Trước hết, ta hãy tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng
âm:
Sóng âm là sự thay đổi mật độ lúc loãng lúc đặc của
không khí, được truyền đi từ nguồn âm tới mọi hướng
với tốc độ nhất định. Số lần biến đổi loãng - đặc trong
một giây gọi là tần số. Khoảng cách giữa hai phần đặc
hoặc hai phần loãng kề nhau gọi là bước sóng. Tần số
của âm thanh càng cao, hoặc là bước sóng càng ngắn thì
âm điệu nghe được càng cao.
Nói chung, âm thanh là do vật dao dộng gây ra. Ví như
khi đánh trống, do mặt trống dao động lên xuống nên
phát ra âm thanh trong không khí. Những vật thể khác
nhau khi dao động sẽ phát ra những âm thanh không
cùng tần số.
Nếu có hai vật thể phát ra âm thanh có tần số giống
nhau và nằm ở gần nhau, thì khi để cho một vật phát
âm, vật kia cũng có thể phát âm theo. Hiện tượng này
gọi là cộng hưởng.
Điều thú vị là hầu như không khí (hay cột không
khí) trong bất kỳ dụng cụ chứa nào cũng đều có thể
cộng hưởng với các vật phát âm. Đưa một vật phát
âm tới gần miệng một dụng cụ chứa, nếu tần số hoặc
bước sóng của nguồn âm phù hợp với tần số hoặc bước
sóng riêng của cột không khí, thì cột không khí sẽ cộng
hưởng liền (tức là nó dao động) và làm âm thanh lớn lên
rất nhiều.

Theo các nhà nghiên cứu, chỉ cần bước sóng bằng 4 lần,
hoặc 3/4, 4/5… độ dài cột không khí, thì sau khi truyền
vào dụng cụ chứa, nó sẽ gây ra cộng hưởng. Chiều cao
bên trong của phích thường khoảng 30 cm. Từ đó có thể
tính được rằng, khi những âm thanh có bước sóng là 120
cm, hoặc 40 cm, 24 cm… truyền vào phích thì đều có
thể gây ra cộng hưởng.
Xung quanh chúng ta có đủ mọi loại âm thanh to nhỏ.
Chúng có thể đồng thời cộng hưởng với cột không khí
trong phích, tạo thành tiếng o o mà khi ghé tai vào ta sẽ
nghe thấy. Do cột không khí ngắn, nên bước sóng của
những âm thanh được cộng hưởng cũng ngắn. Vì vậy,
những âm o o phát ra từ một chai nhỏ sẽ nhọn sắc hơn
từ chiếc phích phát ra.
Nếu bình chứa có chỗ hư hỏng khiến cho cột không khí
không hoàn chỉnh thì âm thanh cộng hưởng cũng bị thay
đổi. Chính vì thế mà người ta thường thông qua việc
nghe các tiếng o o để kiểm tra xem phích đựng nước có
bị hỏng hay không.