Anh Nguyễn Ngọc Mạnh được cộng đồng mạng mệnh danh là “người hùng đời thực” vì đã dũng cảm cứu sống cháu bé 3 tuổi N.P.H (sinh năm 2018) trên tầng 12A của tòa nhà 60B Nguyễn Huy Tưởng, phường Thanh Xuân Trung. Bé gái bất ngờ bò từ trong nhà, trèo ra lan can, sau đó treo mình lơ lửng và rơi xuống từ tầng 12.

Mạng xã hội thời điểm này ngập tràn hình ảnh, sự ngưỡng mộ đính kèm những lời cảm ơn dành cho chàng trai 9X. Bên cạnh đó, dân chuyên Lý cũng nhanh chóng đưa ra những số liệu, cách tính toán dưới góc độ Vật lý để chứng minh lực mà anh Nguyễn Ngọc Mạnh phải đỡ khi cứu cháu bé. Lý giải về hiện tượng này, Tiến sĩ Vật lý Nguyễn Thành Nam, giảng viên bộ môn Vật lý, Khoa Hóa – Lý Kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự trình bày cụ thể như sau:

Bé rơi từ sàn tầng 12, vị anh hùng đỡ ở trần tầng 1, vậy độ cao rơi tự do là 10 tầng, h = 30m.

Với gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2, bỏ qua sức cản không khí, ta tính được gần đúng tốc độ của bé ngay trước khi được đỡ:

v = căn (2gh) = căn (2.9,8.30) = 24 m/s = 87 km/h, bằng tốc độ ô tô đi trên đường nhựa ngoài đô thị.

Khối lượng trung bình của bé 2 tuổi vào khoảng 13 kg, vậy động lượng ngay trước khi va chạm là: p = mv = 13.24 = 312 Ns.

Gọi t là quãng thời gian xảy ra va chạm, tức là từ thời điểm hai người chạm nhau cho đến khi dừng hẳn thì động lượng sẽ tăng thêm một lượng nữa là: p’ = mgt.

Lực tác dụng lên người đỡ cũng bằng phản lực tác dụng vào em bé có độ lớn phụ thuộc vào quãng thời gian t tính từ khi chạm vào bé đến khi dừng hẳn, ta có lực trung bình mà vị anh hùng và em bé phải chịu là:

F = (p+p’)/t = p/t + mg

Chính nhờ mái tôn sập xuống làm kéo dài thời gian va chạm so với bình thường nên t dài ra, và do đó làm giảm lực, tức là làm giảm độ nguy hiểm của cú rơi.

Giả sử thời gian va chạm là t = 0,2 s thì lực trung bình là:

F = 312/0,2 + 127 = 1687 N, tương đương khoảng 169 kg.

Nhìn chung, nếu kéo dài thời gian va chạm ra gấp đôi thì lực giảm còn khoảng một nửa, do đó kỹ thuật đỡ và vai trò của mái tôn là vô cùng quan trọng. Ngay cả khi người đỡ đúng tư thế, nhưng nếu đỡ bé khi đang đứng trên sân bê tông thì sẽ nguy hiểm hơn gấp nhiều lần.

Mọi người cần lưu ý, thông số quyết định lớn nhất đến độ nguy hiểm của cú rơi chính là thời gian va chạm t, chứ không phải là độ cao. Chỉ cần t giảm xuống một tí thì từ an toàn chuyển thành chết ngay lập tức.

Cho nên may là chính !

Tiến sĩ Vật lý phân tích lực và độ nguy hiểm khi người hùng Nguyễn Ngọc Mạnh đỡ bé gái ngã từ tầng 12 - Ảnh 2.

Ngoài ra thầy Nguyễn Thành Nam còn chia sẻ thêm mọi tính toán trong bài chỉ là ước tính, đã bỏ qua phần xung lượng do trọng lực tích lũy trong thời gian chuyển động xuống, và bỏ qua các thứ như sức cản. Chúng ta cũng coi va chạm chỉ một lần duy nhất chứ không xảy ra thành nhiều đợt và lực tương tác không đổi trong suốt thời gian va chạm. Tính toán trong bài này chỉ là cái cớ để nói về tư duy vật lý, về vai trò của thời gian va chạm đối với lực tương tác mà thôi. Thực tế không tính được do va chạm diễn ra thành nhiều đợt, thời gian tương tác không thể biết và nhiều yếu tố phức tạp khác nữa. 

Cũng trong ngày hôm nay, Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc vừa có thư khen ngợi anh Nguyễn Ngọc Mạnh – người hùng cứu bé gái 3 tuổi rơi từ tầng 12 chung cư 60B Nguyễn Huy Tưởng, phường Thanh Xuân Trung, quận Thanh Xuân, Hà Nội.

Thư của Thủ tướng ghi rõ: “Tôi rất xúc động được biết tin, trong ngày 28/2/2021, em Nguyễn Ngọc Mạnh đã nhanh trí, dũng cảm và kịp thời cứu được cháu bé bị ngã từ tầng 12. Thủ tướng Chính phủ gửi lời khen ngợi và biểu dương hành động dũng cảm, tinh thần trách nhiệm của em Nguyễn Ngọc Mạnh”.

Tiến sĩ Vật lý phân tích lực và độ nguy hiểm khi người hùng Nguyễn Ngọc Mạnh đỡ bé gái ngã từ tầng 12 - Ảnh 3.
Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc vừa có thư khen ngợi anh Nguyễn Ngọc Mạnh – người hùng cứu bé gái 3 tuổi rơi từ tầng 12 chung cư 60B Nguyễn Huy Tưởng, phường Thanh Xuân Trung, quận Thanh Xuân, Hà Nội

Nguồn : https://kenh14.vn/tien-sy-vat-ly-phan-tich-luc-va-do-nguy-hiem-khi-nguoi-hung-nguyen-ngoc-manh-do-be-gai-nga-tu-tang-12-2021030119134593.chn

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây