Vụ cháu bé rơi từ tầng 12 theo góc nhìn Vật Lý: Công thức tính lực tác động khi bé rơi gây tranh cãi

Mới đây, câu chuyện về anh Nguyễn Ngọc Mạnh - "người hùng" đã kịp thời cứu bé gái rơi từ tầng 12 chung cư đã gây xôn xao cộng đồng mạng. Cụ thể, vụ việc gây chú ý từ video một người phụ nữ quay lại cảnh bé 2 tuổi rơi khỏi chung cư ở Hà Nội. Dù rơi vào tình huống ngàn cân treo sợi tóc, nhưng em đã may mắn được người tài xế này nhanh tay cứu giúp. 

Một ngày sau khi vụ việc xảy ra, tất cả tinh tiết xoay quanh câu chuyện kỳ diệu như cổ tích này đều được quan tâm. Thậm chí, câu chuyện của anh Mạnh còn thu hút cả giới học thuật, những người ít để ý nhất đến những ồn ào của xã hội. Câu hỏi xoay quanh chuyện làm sau anh có thể đỡ được bé gái mà không bị chấn thương nặng. Anh đã phải chịu bao nhiêu lực tác động đã trở thành chủ đề nóng. 

Từ vài bình luận thông thường, một mệnh đề tranh luận mang tính "xoắn não" cao đã được đưa ra :"Lực tác động của bé gái lên anh Mạnh khi rơi từ tầng 12 xuống là bao nhiêu ?"

Có không ít công thức vật lý được đưa ra để tính toán cho trường hợp này, từ định luật II Newton cho đến công thức tính thể năng, động năng, vận tốc, gia tốc trọng trường. Người chuyên Vật Lý, các Kỹ sư thì tranh luận gắt gào, còn khán giả hóng chuyện thì...đau đầu vì không hiểu gì cả. 

Cụ thể, các công thức được đưa ra như sau :

Dù vậy, một trong những bài toán nhận được nhiều sự ủng hộ nhất, kết cấu tương đối chặt chẽ có nội dung như sau :

1. Lấy giả thiết tầng 12 cao h1= 3m x 12 tầng = 36. Mái tôn cao h2 = 3m. Gia tốc rơi tự do g= 10m/s^2. Khối lượng em bé 13kg. Khối lượng anh thanh niên 70kg, bỏ qua lực cản không khí. 
2. Trong quá trình rơi, trọng lực tác dụng lên bé là P=130N. Quãng đường em bé rơi S=h1-h2 = 33m.

Nếu coi em bé rơi tự do (V tại thời điểm bắt đầu rơi từ tầng 12 =0) thì lúc rơi trúng anh thanh niên, em bé có vận tốc V0=√(2gS)=25,7 (m/s). Thời gian rơi của bé là t=√(2S/g)=2,5 (s).

Trong quá trình rơi trúng anh thanh niên, trọng lực đã sinh công A=mg(h1-h2) = 4290J, tương đương với một vật có khối lượng 429 kg. 

VIDEO LIÊN QUAN

Trực tiếp hòa nhạc "CHIA SẺ ĐỂ GẦN NHAU HƠN" - gây quỹ vaccine phòng chống COVID 19

Sự Kiện XR Đích Thực Chào Đón Ngân Hàng Số Thế Hệ Mới BIDV SmartBanking

Núp bóng "Thuê trọ ma", dân tình sa bẫy đường dây lô đề

Va chạm giữa anh Mạnh và bé là va chạm mềm, vậy thì vận tốc của hệ (anh Mạnh + em bé) sau và chạm là :

V1 = V0(Membe/(Membe + Manhmanh)=4(m/s). Sau khi va chạm, cả hai ngã xuống mái tôn, quá trình ngã xuống là chuyển động biến đổi nhanh dần đều, như vậy vận tốc của hệ sẽ là V2=√(4^2+2.10.3)=8,71 m/s...

Theo lý giải của nhiều người, để biết chính xác anh Mạnh đã chịu bao nhiêu lực tác động, còn phải xem kết cấu của mái tôn, độ lún, độ phản chấn và diện tích tiếp xúc cụ thể của anh Mạnh với mái tôn khi đỡ em bé. Tư thế ngồi xuống mái tôn và độ lún, mềm của mái đã tạo điều kiện vô cùng hoàn hảo cho việc anh Mạnh và cả bé gái không bị thương nặng. 

Hiện tại, các công thức chính xác để tính toán vẫn đang được nhiều người đưa ra, mỗi người một phương án, một đáp án nhưng dường như cộng đồng những người đam mê vật lý đang vô cùng hào hứng. 

P.D