Cú đỡ xe khách mất thắng trên đèo dưới góc nhìn khoa học

Xe khách đâm vào đuôi xe tải để giảm tốc độ khi bị mất phanh. Ảnh: Hoài Thanh.

Ngày 6-9, anh Phan Văn Bắc chạy xe tải chở nông sản từ Đà Lạt về TP. HCM phát hiện ôtô khách phía sau có dấu hiệu mất phanh khi đổ đèo Bảo Lộc đã chạy chậm lại để cho xe này đâm vào đuôi xe mình, dìu xuống 500 m dốc an toàn.

Theo các chuyên gia vật lý, toàn bộ quá trình này có thể được giải thích dưới góc độ của hiện tượng va chạm mềm, khi đó sau va chạm, hai xe dính liền và có cùng tốc độ. Trong va chạm mềm, một phần động năng của xe khách đã chuyển thành công làm biến dạng phần đầu xe khách và phần đuôi xe tải.

Theo định luật bảo toàn động lượng thì vận tốc của hai xe sau va chạm v = (m_xkv_xk + m_xtv_xt)/(m_xk + m_xt), trong đó m_xk- m_xt và v_xk-v_xt là ký hiệu của trọng lượng và vận tốc xe khách - xe tải. Do vận tốc xe khách lớn hơn so với vận tốc xe tải, nên ngay sau khi va chạm, xe tải sẽ bị gia tốc đột ngột. Dễ nhận thấy nếu trọng lượng xe tải càng lớn thì gia tốc này càng nhỏ. Trong trường hợp trọng lượng xe tải nhỏ hơn hoặc tương đương với xe khách, xe tải sẽ bị gia tốc mạnh tại thời điểm ngay sau va chạm dẫn tới mất ma sát với mặt đường và có thể văng khỏi dốc.

Chiếc xe tải có trọng lượng ước tính khoảng 9 tấn với khối lượng hàng khoảng 15 tấn, còn xe khách 42 chỗ có tổng trọng lượng khoảng 13 tấn. Giả sử chiếc xe khách lao xuống dốc với tốc độ 70 km/h (19,4 m/s) còn xe tải có tốc độ khoảng 50 km/h (13,8 m/s) thì ngay sau va chạm hai xe cùng xuống dốc với tốc độ 57 km/h (15,8 m/s) và xe tải chịu một gia tốc tức thời khoảng 2m/s².

Với tốc độ và gia tốc tức thời như vậy, hệ thống phanh của xe tải đủ khỏe để có thể dìu cả hai xe xuống đèo an toàn, cứu mạng hàng chục người trên xe.

Tuy nhiên nếu chiếc xe chạy phía trước chỉ là một xe tải cỡ nhỏ hoặc ôtô gia đình có trọng lượng khoảng hai tấn, hậu quả sẽ rất thảm khốc khi tài xế điều khiển xe này để đỡ xe khách đang lao xuống.

Khi đó, hai xe sẽ cùng xuống dốc với tốc độ 67 km/h (18,6 m/s) và xe ôtô nhỏ phải chịu một gia tốc tức thời khoảng 5m/s², khiến chiếc xe dễ dàng bị hất tung xuống vực. Ngoài ra, hệ thống phanh của ôtô gia đình cũng không cho phép chịu một tải trọng lớn gấp nhiều lần trọng lượng thiết kế, dẫn đến mất thắngnhanh chóng, và cả hai xe có thể cùng gặp nạn.

Theo nhận xét của các tài xế và cộng đồng mạng, để dìu được xe khách xuống dốc an toàn, tài xế Phan Văn Bắc đã xử lý gần như hoàn hảo, kết hợp giữa lựa chọn tốc độ tương đối đồng đều với xe khách tại thời điểm va chạm để giảm biến dạng cho xe khách và giảm gia tốc đột ngột xuống thấp nhất, đồng thời dựa vào trọng lượng lớn hơn của xe tải để giảm dần tốc độ cho xe hai xe trong gần 500 m còn lại.