Chủ đề an toàn là quan trọng, vậy các bác không nên đùa, kẻo trò chơi game của các bác có thể sớm kết thúc (game over!) trước dự định
.
Nhiều bác tài trong chúng ta có lẽ cũng đã từng có điều kiện để thử vào nhiều loại vòng cua khác nhau trên các nẻo đường thiên lý. Chắc các bác có thể có những kinh nghiệm rất khác nhau, thí dụ khi vào cua ở tốc độ 160kmh thì vẫn thấy "phình phường", nhưng có khi vào cua ở tốc độ 60kmh thì chiếc xe như không muốn nghe theo điều khiển và chỉ chực văng ra ngoài, làm tài xế có khi giữa trời nóng bức mà toát mồ hôi lạnh dầm giề! Lạ nhỉ, thế nguy hiểm thực ra là đang rình rập ở đâu trên các vòng cua?
Thực ra thì các bác tài đều đã được học qua về nguyên nhân của nguy hiểm khi vào cua lúc học lý thuyết lái xe (hy vọng là như thế!). Đó cũng chính là các nguyên tắc cơ bản của chuyển động vật lý theo vòng tròn. Và như đã nói điều này là quan trọng sống còn, quan trọng hơn nhiều thí dụ là con xe của chúng ta là mác gì và giá mấy tỷ VND
, vì thế nên chúng ta cùng ôn lại chút lý thuyết này!
Khi vào cua, hướng chuyển động của xe sẽ thay đổi. Lúc đó sẽ có 2 loại lực tác động ngược chiều lên chiếc xe và những người ngồi trên xe: đó là
lực ly tâm và lực hướng tâm, hay theo tiếng Anh là
centrifugal và
centripetal force.
Thí dụ đơn giản cho tác động của 2 loại lực này như khi chúng ta chơi trò quăng một quả cầu buộc vào một đầu dây thì ta sẽ nhận thấy là quả cầu rất khó giữ trong tay và chực văng ra? Đó chính vì quả cầu đang phải chịu lực ly tâm tác động, lực này sẽ càng lớn nếu chuyển động càng nhanh:
Hai loại lực này có tác động ngược chiều nhau theo hình trên và cụ thể là như sau:
-
Lực ly tâm như tên gọi là loại lực ... ly tâm
. Nguyên nhân của lực này nói nôm na là do lực quán tính tiếp tục giữ chuyển động thẳng đều của chiếc xe (cùng nhớ lại Định luật số 1 của bác Newton!). Lực này vì thế tỷ lệ với gia tốc và vận tốc của xe vào thời điểm đó,
-
Lực hướng tâm giúp xe chuyển động vào tâm chuyển động vòng tròn,
-
Hướng cuối cùng của chuyển động (ôm theo vòng cua hay bắn ra ngoài!) sẽ là hướng của tổng 2 lực này (cùng nhớ lại Định luật số 2 của bác Newton
).
Vậy là rõ, xe chạy càng nhanh, gia tốc càng lớn, cua có bán kính càng nhỏ và thời gian để ôm cua càng ngắn thì lực ly tâm và nỗi nguy hiểm khi vào cua sẽ càng tăng lên. Đó là lý do mà tài xế phải nhận biết ra vòng cua càng sớm càng tốt để kịp thời hạ gia tốc và tốc độ về mức cần thiết và điều khiển chiếc xe của mình ôm cua an toàn
.
Biển khi chuẩn bị vào cua (trái) ở Đức (ở VN chắc cũng tương tự !):
Chú ý: đặc biệt nguy hiểm: cua trái gấp xong là sẽ có cua phải ngay nhé:
Một vòng cua nghẹt thở trên cao tốc Arizona (USA):
Hết bài ôn tập vật lý lớp 10! Chúc các bác vào cua an toàn trên mọi nẻo đường
: