Các nhà nghiên cứu rốt cuộc đă giải mă được lí do tại sao các ấm đun nước có c̣i lại hú khi sôi - một câu đố hóc búa đối với giới khoa học suốt hơn 100 năm qua.
Hai nhà nghiên cứu đến từ Đại học Cambridge (Anh) đă có thể mô tả cách âm thanh được tạo ra bên trong một ấm đun nước có c̣i khi luồng hơi bốc qua ṿi ấm. Họ sau đó đă có thể chỉ ra 2 cơ chế riêng rẽ, không chỉ tạo ra âm thanh mà c̣n khiến ấm hú c̣i, thay v́ h́nh thành tiếng ầm ĩ như luồng hơi tạo ra trong các sản phẩm gia dụng khác, chẳng hạn như máy sấy tóc.
Một chiếc c̣i cơ bản trong ấm đun nước bao gồm 2 tấm kim loại được đặt khít nhau, tạo thành một khoang trống. Cả 2 tấm kim loại đều có một lỗ hổng ở giữa, cho phép hơi nước đi xuyên qua.
Mặc dù âm thanh của ấm nước có c̣i được hiểu là do các dao động của hơi nước tích tụ, đang cố thoát ra ngoài tạo nên, nhưng giới khoa học đă nỗ lực t́m hiểu cơ chế chính xác của quá tŕnh này.
Hai nhà nghiên cứu Ross Henrywood và Anurag Agarwal đến từ Đại học Cambridge đă bắt đầu bằng việc chế tạo hàng loạt chiếc c̣i được đơn giản hóa đôi chút, sau đó thử nghiệm chúng trong một thiết bị đo đạc để buộc không khí đi qua chúng với tốc độ khác nhau và ghi lại âm thanh chúng tạo ra.
Điều này cho phép họ sơ đồ hóa tần số và biên độ của âm thanh, sau đó phân tích những dữ liệu này để nhận diện các xu hướng.
Cuối cùng, họ sử dụng kỹ thuật hai micro để xác định tần số bên trong ṿi ấm. Kết quả cho thấy, trên một tốc độ luồng chảy không khí nhất định, âm thanh được sản sinh ra từ các xoáy nhỏ (vùng luồng chảy xoáy tít).
Khi hơi nước bốc lên ṿi ấm, nó gặp lỗ hổng ở phần đầu của chiếc c̣i, vốn hẹp hơn rất nhiều ṿi ấm. Khu vực này thu nhỏ luồng hơi khi nó xâm nhập vào trong c̣i và tạo ra một ṿi phun hơi đi xuyên qua.
Ṿi phun hơi vốn không bền vững, giống như ṿi phun nước tưới cây, luôn bắt đầu bị vỡ vụn thành các giọt khi đi được một khoảng cách nhất định. Do vậy, khi tiếp cận phần cuối của c̣i, ṿi phun hơi không c̣n là một khối nguyên, mà bị xáo trộn đôi chút. Những khối không ổn định này không thể thoát ra ngoài c̣i hoàn toàn và khi tiếp cận bức tường thứ hai của c̣i, chúng h́nh thành một xung áp lực nhỏ.
Xung áp lực sẽ khiến luồng hơi h́nh thành các xoáy khi thoát khỏi chiếc c̣i. Các xoáy sau đó sẽ tạo ra các sóng âm, dẫn tới việc h́nh thành tiếng c̣i hú.
Phát hiện của hai nhà nghiên cứu Henrywood và Agarwal được kỳ vọng có thể giúp các kỹ sư biết cách ngăn chặn tiếng động ầm ĩ, gây khó chịu phát sinh từ một cơ chế tương tự trong hệ thống ống nước của các hộ gia đ́nh hoặc ống xả khí thải xe hơi độc hại.
Tuấn Anh(Theo Daily Mail)