Sóng xung kích là gì?

Sóng xung kích – Shockwave, là một dạng nhiễu loạn lan truyền di chuyển nhanh hơn tốc độ cục bộ của âm thanh trong môi trường. Nói một cách dễ hiểu thì nó là những làn sóng cực mỏng di chuyển nhanh hơn tốc độ của sóng âm thanh trong môi trường đó.

Nguyên nhân tạo nên sóng xung kích

Sóng xung kích không chỉ xuất hiện trong các vụ nổ. Bất kỳ vật thể nào di chuyển nhanh hơn vận tốc âm thanh đều có thể tạo ra một làn sóng xung kích lớn. Tiếng nổ siêu thanh là một ví dụ điển hình. Shockwave và tiếng nổ siêu thanh – sonic boom, có quan hệ mật thiết với nhau.

Cụ thể, tiếng nổ siêu thanh là một âm thanh nghe được khi đường xung kích đi qua người quan sát. Shockwave trong trường hợp này được tạo ra khi một vật thể phá vỡ bức tường âm thanh hay nói cách khác là di chuyển nhanh hơn vận tốc âm thanh trong không khí.

Có vô số thứ có thể tạo ra được sóng xung kích. Từ một viên đạn siêu thanh, máy bay siêu thanh, một quả pháo hoa cỡ lớn, một vụ nổ bom, tia sét, vụ phun trào núi lửa cho tới va chạm của thiên thạch. Tất cả chúng đều có thể tạo ra shockwave.

Làn xung kích lớn ấy tạo ra những sự thay đổi đột ngột và ngắt quãng liên tục về nhiệt độ, mật độ và áp suất của không khí trên bước sóng khoảng 200 nanomet của chúng.

Sự tàn phá khủng khiếp của sóng xung kích

Shockwave trong vụ nổ bom được hình thành từ tâm của vụ nổ, do đó chúng có năng lượng cực kỳ lớn. Nguồn năng lượng này truyền qua mọi môi trường, mọi vật liệu, gây ra sự rung động dữ dội đối với môi trường mà nó tiếp xúc.

Những làn xung kích mạnh mẽ cùng với những cơn gió có vận tốc cận âm theo sau đó có thể dễ dàng thổi bay người, lật đổ xe cộ, làm gãy đổ cây cối hoặc thậm chí có thể đánh sập những kết cấu chịu lực chính của một tòa nhà kiên cố.

Vì shockwave có thể đi qua gần như mọi loại vật liệu, nên việc bạn trú ẩn trong một boongke kiên cố không đồng nghĩa với việc bạn được bảo vệ tuyệt đối khỏi một vụ nổ như vậy.

Đúng là boongke có thể ngăn chặn hầu hết các mối đe dọa từ một vụ nổ bom như mảnh văng, sức nóng, bụi phóng xạ. Tuy nhiên, với sóng xung kích, boongke chỉ có thể làm chệch hướng và làm giảm cường độ của sóng chứ không thể triệt tiêu nó hoàn toàn.

Tuỳ vào quy mô của vụ nổ lớn hay nhỏ, vị trí của boongke trên mặt đất hay sâu dưới lòng đất và khoảng cách từ tâm vụ nổ tới boongke gần hay xa mà người trú ẩn trong boongke có thể chịu tổn thương ở các mức độ khác nhau.

Trong trường hợp không được bảo vệ, những làn xung kích nếu đủ mạnh như trong các vụ nổ hạt nhân có thể nghiền nát xương, phá vỡ mạch máu và thậm chí là hoá lỏng nội tạng của chúng ta. Việc các mô và xương trong cơ thể chúng ta trong một thời gian ngắn phải tiếp nhận một nguồn năng lượng cực lớn của shockwave khiến chúng không thể chịu được và bị huỷ hoại.

Khi mới hình thành, loại sóng này nhanh và mạnh mẽ hơn sóng âm thanh rất nhiều. Thế nhưng, do liên tục phải tiêu tốn năng lượng vào việc làm thay đổi nhiệt độ, mật độ và áp suất của môi trường, sóng xung kích dần yếu đi.

Trên thực tế, càng xa tâm vụ nổ, cường độ và tốc độ của nó càng suy giảm một cách nhanh chóng, tỷ lệ thuận với bình phương khoảng cách từ tâm của vụ nổ, cho tới khi nó về bằng với vận tốc của âm thanh. Đó là lý do trong nhiều trường hợp, thời điểm người ta tiếp xúc với làn xung kích này cũng là lúc họ nghe thấy âm thanh của vụ nổ.

Shockwave hoàn toàn có thể quan sát được bằng mắt thường. Khi được giải phóng, nó liên tục làm thay đổi các chỉ số từ mật độ, nhiệt độ và áp suất của môi trường. Điều này khiến chỉ số khúc xạ của không khí trong và xung quanh loại sóng này thay đổi và khiến bạn lờ mờ có thể quan sát được nó.

Sức tàn phá của sóng xung kích là vô cùng kinh hoàng. Nó không thể bị chặn lại hoàn toàn bởi những công trình kiên cố như boongke mà chỉ có thể giảm thiểu mức độ sát thương bởi tính chất đi xuyên qua mọi vật liệu của nó. Còn bạn thì sao? Bạn có suy nghĩ gì về loại sóng đặc biệt này? Hãy cho mình biết thêm ở phần bình luận nhé! Và đừng quên theo dõi BlogAnChoi để cập nhật những tin tức thú vị khác nhé!

Một số bài viết khác có cùng chủ đề có thể bạn quan tâm:

• Siêu kính thiên văn James Webb và sứ mệnh khám phá những bí ẩn của vũ trụ
• Bắc Cực và Nam Cực khác nhau như thế nào? Tưởng giống nhau nhưng thực ra rất khác
• Động cơ vĩnh cửu: Đột phá về năng lượng hay chỉ là giấc mơ viển vông?
• Công nghệ Nano: Bước tiến vĩ đại trong cuộc cách mạng khoa học công nghệ 4.0