Vì sao sấm có lúc nổ sắc, có lúc kéo dài âm ì?

Khám phá khoa học · Liên hệ Vật lý 7 · Nội dung bổ trợ, không phải đề thi chính thức

Sấm là âm tạo ra khi không khí quanh kênh sét bị nóng lên và giãn nở cực nhanh. Tiếng âm ì xuất hiện vì âm từ nhiều đoạn kênh đến tai không cùng lúc. Không cần giả định hai đám mây đang va vào nhau để tạo tiếng nổ.

Một tia sét không phải chỉ là một điểm phát âm. Kênh phóng điện có thể dài và ngoằn ngoèo; từng đoạn làm không khí biến đổi nhanh và phát ra sóng áp suất. Người nghe ở một vị trí có khoảng cách khác nhau tới các đoạn ấy.

Âm từ đoạn gần tới sớm; âm từ đoạn xa tới muộn hơn. Khi nhiều phần chồng lên nhau theo thời gian, ta nghe một chuỗi âm kéo dài. Theo NWS, sét ở gần có thể cho tiếng nổ sắc và ngắn, còn ở xa thường thành tiếng rền. Môi trường truyền còn làm âm suy yếu và biến đổi.

Phân biệt ánh sáng và âm thanh

Ta thường thấy chớp trước khi nghe sấm vì ánh sáng truyền nhanh hơn âm rất nhiều. Tuy vậy, độ dài tiếng rền không chỉ là “thời gian sét ở đó”: nó còn phản ánh cấu trúc nguồn âm và đường truyền tới người nghe.

Không dùng tiếng sấm để suy một khoảng cách chính xác khi chưa biết đoạn kênh nào phát phần âm được chọn. Một phép ước lượng cần các giả thiết, chứ không phải mọi tiếng rền đều ứng với một điểm rõ ràng.

Tự kiểm: Nếu nguồn âm trải dài trong không gian, có thể một lần phát điện tạo tiếng đến tai trong nhiều thời điểm không? Có. Ta phải phân biệt thời gian tạo âm tại nguồn với thời gian âm đi tới người quan sát.

Học tiếp trên UocMoLon: Sóng âm.

Nguồn đối chiếu: NWS JetStream — The Sound of Thunder.