 |
|
Cây roi da quất nhanh gây ra tiếng động đanh như tiếng nổ. |
Giáo sư vật lý Alain Goriely, Đại học Arizona (Mỹ), đã tìm được bí mật của cây roi da khi dùng các thiết bị quang học chính xác để đo vận tốc của các điểm chuyển động trên cây roi. Kết quả, nếu quất đúng kỹ thuật, đầu roi da có thể chuyển động với gia tốc gấp 50.000 lần gia tốc quay của trái đất, và vận tốc đầu roi có thể lên tới gấp đôi tốc độ âm thanh.
Tuy nhiên đầu roi không phải nguyên nhân gây ra tiếng động lớn khi quất, vì tiết diện của nó rất nhỏ. Quan sát của ông Gorietly cho thấy, chính chuyển động sóng dọc theo thân cây roi da mới là nguyên nhân chủ yếu. Mỗi điểm dọc theo cây roi đều có tốc độ là tổng của chuyển động theo chiều quất và chuyển động sóng dọc theo cây roi - tương tự như một điểm trên chiếc bánh xe ô tô đang chạy trên đường. Khi bánh của xe ôtô quay, điểm trên chuyển động nhanh hơn điểm dưới, thì ở cây roi da: điểm ở đỉnh sóng chuyển động nhanh hơn điểm ở chân sóng. Tức là dọc theo thân roi da, vận tốc của các điểm thay đổi liên tục. Khi cùng một lúc, các điểm ở đỉnh sóng phá vỡ bức tường âm thanh, sẽ có tiếng nổ đanh.
Phân tích chuyển động của cây roi da rất có ý nghĩa cho việc chế tạo các bộ phận truyền động trong ngành cơ khí chính xác. Mặt khác, người ta cũng có thể lường trước được các hiện tượng gây ồn mạnh do các chuyển động tương tự gây ra.
Minh Hy (theo dpa)