Chuyện ít biết về chiếc xe máy bạn đang đi
Nếu bạn điều khiển chiếc xe máy của mình lên tới vận tốc 100km/h, bạn sẽ gặp dòng không khí di chuyển tương đương bão cấp 10. Gặp bão, bạn có thể bị thổi bay, nhưng ngồi trên xe máy thì không? Vì sao như vậy? Đó là chuyện không phải ai cũng biết.
Bạn đã từng xem một bản tin về bão, trong đó người phóng viên đang cố hét lên và bám vào một biển báo giao thông hay thân cây để tránh bị gió bão thổi ngã. Nhưng rõ ràng, họ không phải những người duy nhất phải đối mặt với sức mạnh của những cơn gió. Một người đi xe máy cũng sẽ phơi mình dưới một sức mạnh tương tự như vậy. Nhưng tại sao gió bão có thể thổi bay người còn khi đi xe máy thì không?
Một lực cản được tạo ra trên cơ thể khi có dòng không khí di chuyển xung quanh nó.
Câu trả lời đến từ một hiện tượng duy nhất: sức cản không khí. Richard Perdichizzi, giáo viên kỹ thuật tại Khoa hàng không Vũ trụ, MIT giải thích: "Một lực cản được tạo ra trên cơ thể khi có dòng không khí di chuyển xung quanh nó".
Trong cả hai trường hợp, đi xe máy và gió bão, dòng không khí di chuyển bên cạnh cơ thể bạn có cùng một vận tốc 100km/h. Nhưng độ lớn lực cản là khác nhau. Nó phụ thuộc vào hai yếu tố: diện tích và hình dạng bề mặt tiếp xúc của vật.
Theo Perdichizzi: "một người bình thường sẽ tạo một diện tích tiếp xúc với dòng không khí cỡ 0,7 mét vuông". Nhưng đó là khi bạn đứng thẳng người. Trong khi chỉ cần xoay cơ thể 90 độ hoặc ngồi xuống, diện tích tiếp xúc đã giảm. Cơ thể bạn phải chịu đựng ít lực cản hơn rất nhiều.
Đây chính xác là điều những người đi xe máy đã làm. Họ ngồi thu chân lại, có thể cúi gập đầu và người xuống để giảm tối thiểu diện tích tiếp xúc với dòng không khí. Tuy nhiên, dù có đạt được một tư thế tối ưu, điều này vẫn còn chưa đủ.
Tốc độ của những chiếc siêu môtô có thể trải dài từ 200 đến 500km/h, tương đương sức gió của siêu bão cấp 17 đến bão hủy diệt cấp 29. Chúng được mô tả là có thể làm chao đảo nhà cao tầng cho đến dịch chuyển đảo nhân tạo nhỏ.
Chính vì thế, hình dạng của xe máy lúc này trở nên quan trọng. Các thiết kế bề ngoài của xe từ những mảng lớn cho đến đường viền nhỏ đều được tối ưu theo các nguyên lý khí động học. Mục đích cuối cùng là dòng không khí tiếp xúc với xe chỉ chệch hướng thay vì bị cản trực tiếp như gió đập vào một mặt phẳng hình hộp.
Một cơn gió có vận tốc 160km/h, tương đương trong bão cấp 14 tạo lực đẩy khoảng 1.200 Newton trên mỗi mét vuông.
Một ví dụ đơn giản, tính toán cho thấy vật có hình dạng giọt nước đang rơi chịu một lực cản nhỏ hơn 30 lần so với hình hộp, cho dù bạn có thể thấy tiết diện ngang của chúng là như nhau. Lực cản nhỏ hơn khiến người ngồi trên xe và cả xe máy không bị thổi bay khỏi mặt đường. Nó cũng giúp tiết kiệm nhiên liệu cho xe.
Như vậy, sự khác biệt từ việc giảm diện tích tiếp xúc và hình dạng của xe máy so với một người đứng trong cơn bão là như thế nào? Theo Perdichizzi, một cơn gió có vận tốc 160km/h, tương đương trong bão cấp 14 tạo lực đẩy khoảng 1.200 Newton trên mỗi mét vuông. Nó đủ sức để làm dịch chuyển những xe ôtô và bật gốc cây cối.
"Khi ai đó đứng trong cơn bão thế này, họ sẽ phải chịu một lực 900 Newton. Trong khi với cùng một tốc độ chạy xe ở 160km/h, các tay đua sẽ chỉ bị tác dụng một phần nhỏ", Perdichizzi nói.
Vậy là với một chút kiến thức về khí động học, bạn đã có thể giải thích sự khác biệt giữa việc hứng chịu sức gió khi đứng trong một cơn bão so với đi xe máy.
Vì sao tháng Chạp lại được gọi là tháng củ mật?
Bạn có để ý rằng vào tháng Chạp, chúng ta đều được nghe đi nghe lại câu "tháng củ mật - cẩn thận cửa nẻo". Nhưng "củ mật" là cái củ gì vậy nhỉ?
19 điều thú vị về Trái Đất
Trái đất hơn 4,5 tỷ năm của chúng ta là một hành tinh đặc biệt trong vũ trụ. Trái đất tồn tại sự sống và nhiều điều thú vị mà con người chưa khám phá hết.
12 con Giáp từ đâu ra?
Ai nghĩ ra 12 con vật (Tý, Sửu, Dần, Mão…) của âm lịch? Con rồng có thật hay không? Giờ tính theo can chi có liên quan gì đến 12 con vật?
"Ướp xác" ở nhiệt độ -196 độ C: Nhân loại đang tiến 1 bước đến sự bất tử?
Tạm ngưng cuộc sống bằng phương pháp đông lạnh rồi đánh thức dậy sau hàng chục năm, thậm chí là hàng trăm năm là điều không ít người tin và bỏ ra cả gia tài để thực hiện.
Tên lửa hành trình hoạt động như thế nào?
Có lẽ rất nhiều lần bạn đã thoáng nghe qua về tên lửa hành trình Tomahawk xuất hiện trên những trang tin tức, truyền hình. Đây là vũ khí chiến lược của Hoa Kỳ và là lựa chọn hàng đầu cho các cuộc tấn công nhanh gọn
Kinh ngạc 8 sự thật khó tin tưởng chừng như hoang đường
Một số sự thật khó tin nhất thế giới xảy ra trong cuộc sống khiến không ít người kinh ngạc.
