VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Hai bọt khí đang rung có thể hút hoặc đẩy nhau qua nước?

Hai bọt khí gần nhau trong một trường âm không chỉ phồng và co riêng lẻ. Mỗi bọt còn tạo áp suất và chuyển động nước tác động lên bọt kia.

Thể tích bọt biến thiên làm nước quanh nó dao động. Bọt còn lại đáp ứng trong trường áp suất có biến thiên không gian ấy, tạo tác động trung bình qua nhiều chu kỳ. Trong mô hình yếu và đơn giản, bọt cùng pha thường hút, khác pha có thể đẩy.

Tác động gọi là lực Bjerknes thứ cấp giúp giải thích vì sao những bọt được kích thích có thể tụ thành nhóm hoặc đổi khoảng cách. Đó là tương tác qua chất lỏng, không cần hai bọt mang điện tích trái dấu.

Pha và độ mạnh phụ thuộc kích thước, tần số và mức kích thích. Ở dao động mạnh, họa âm và biến dạng làm quy tắc cùng pha–khác pha không còn đủ; hình chỉ minh họa miền mô hình đơn giản.

*Hai cặp bọt ở cùng pha và khác pha trong mô hình dao động yếu; mũi tên cam là xu hướng lực trung bình. Quy tắc này cần bổ sung khi dao động mạnh, không mô tả lực điện giữa các bọt.*

Kiến thức liên hệ: Sóng, chồng chất và truyền năng lượng; vi lưu, âm học sinh học và cấu trúc tô pô là mở rộng.

Học tiếp: Pha của hai điểm trên phương truyền sóng.

Tư liệu đối chiếu

- https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-fluid-mechanics/article/abs/secondary-bjerknes-forces-between-two-bubbles-and-the-phenomenon-of-acoustic-streamers/1906D1ABFF9516E5D41255D58028944F