Verstappen và RB16B chịu gia tốc va chạm lên đến 51 G

Vào năm 1997, Andy Green phá vỡ rào cản âm thanh khi anh đạt kỷ lục tốc độ trên đất liền 1,228 km/h khi điều khiển một chiếc ô tô chạy bằng động cơ phản lực. Thành tích này bỏ xa tốc độ tối đa trung bình của một chiếc xe F1 hiện đại nhất (khoảng 330 km/h).

Tuy nhiên, mặc dù là nhanh chóng mặt, tốc độ lại không phải là thứ giết bạn…

…cho đến khi bạn đập vào tường. Đột ngột dừng lại bất kỳ lúc nào trong dải tốc độ xe F1, bạn đều có thể chết. Nói một cách nôm na, quán tính mới là sát thủ thực sự.

1. Va chạm nổ ra

Ngay ở góc của Copse tại lap 1 chặng Silverstone, Ver (Verstappen) bảo vệ vị trí của mình trước Ham (Hamilton). Tại đỉnh góc cua, khi lao thẳng ở tốc độ hơn 300 km/h, bánh trước bên trái của nhà vô địch thế giới va chạm lốp sau của tay đua người Hà Lan. Vụ va chạm khiến Ver cùng chiếc RB16B văng mạnh vào hàng rào lốp.

Khoan nhắc đến những thiệt hại về người và của, các nhà phân tích dữ liệu của Red Bull ngay lập tức thực hiện công việc đo lường. Và họ nói, vụ va chạm đạt ngưỡng 51 g!

Nhưng 51 g thực sự là gì? Và ngưỡng này có “mức độ sát thương vật lí” như thế nào? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu ngay sau đây.

2. Làm quen với khái niệm lực g (g-force)

Chúng ta đều đã quá quen thuộc với hai khái niệm tăng và giảm tốc – những hiện tượng xuất hiện khi có sự thay đổi về vận tốc. Trong thế giới của F1, người ta nói nhiều đến bản chất vật lý đằng sau chúng – đó là lực hấp dẫn (hay còn được gọi là lực g).

Để cho dễ hình dung, chúng ta tạm bỏ qua yếu tố trọng lượng. Hàng ngày khi di chuyển, chúng ta chịu một lực hút (phương thẳng đứng) không đổi có giá trị 1g . Đây là lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên một vật thể ở mực nước biển. Các phi hành gia trong không gian chịu lực 0 g, bởi vì ở trên đó không tồn tại lực hấp dẫn này. Đơn giản, dễ hiểu!

Thực tế, các thành phần lực tác dụng lên một vật theo cả chiều thẳng đứng và chiều ngang, cũng như về phía trước và phía sau. Lực g thẳng đứng (vertical g-force) quá lớn là thứ không một tay đua nào muốn cả, vì nó nén cột sống từ trên xuống và đẩy máu xuống ra khỏi não. Không có máu trong não đồng nghĩa với việc không có tín hiệu thần kinh, và bạn sẽ sớm bất tỉnh. Trong trường hợp của Ver, thành phần lực chúng ta đang nói đến là lực g ngang (horizontal g-force, hay lateral g).

Trong một cuộc đua F1, người lái thường xuyên phải chịu các lực ngang trong khoảng từ 4 g đến 5 g (khi phanh, vào cua, hoặc tăng tốc), và thường chỉ xuất hiện trong vài giây. Không phải chỉ xe F1 mà vật gì thay đổi vận tốc trong tích tắc thì đều có thể chịu một lực g lớn. Lấy ví dụ như khi bạn hắt xì hơi – lực tác dụng lên phần tử nước bọt đo được cũng đã vào khoảng 2 g. Nhưng nếu là xe F1 mà giảm tốc gần như ngay lập tức (ví dụ như va phải tường bê tông) thì sao? Đó chắc chắn sẽ là một thảm kịch.

3. Tính toán mức va chạm của Verstappen

Lý giải vì sao Red Bull đo được vụ va chạm của Ver ở ngưỡng 51 g, mời bạn trở về với một công thức vật lí căn bản:

Trong đó, là vận tốc cuối, là vận tốc đầu, là gia tốc, vàlà thời gian tăng, giảm tốc.

Trong khoảnh khắc ngay trước thời điểm Ver và chiếc RB16B va vào hàng rào lốp, vận tốc trước va chạm là . Ngay sau khi va chạm, Ver mất thêm một khoảng thời gian rất nhỏ là trước khi dừng hẳn. Khi này, ta tính được gia tốc giảm tốc đột ngột của Ver là:

Ta lấy , khi đó . Điều phải chứng minh!

Vậy ”mức độ sát thương” của gia tốc ngưỡng 51 g mà Ver phải hứng chịu này là bao nhiêu? Quá đơn giản, áp dụng công thức thần thánh , ta có:

Trong đó, trọng lượng của Ver tham khảo chính thức từ FIA là (tất nhiên đo được khi anh ta ở mực nước biển).

4. Tác động vào người và xe

Như vậy chỉ trong một phần mười giây, trọng lượng nhỏ bé của Ver đã bị nhân lên thành một khối lượng đáng kinh ngạc 3.6 tấn đè mạnh tay đua người Hà Lan vào thành khoang lái (cockpit) của chiếc RB16B. Ở đây theo khía cạnh vật lí, phải nói rõ là Ver không va vào hàng rào lốp mà là va vào thành khoang lái, còn chiếc xe thì mới va vào hàng rào.

Còn đối với chiếc RB16B thì lực va chạm này như bạn cũng có thể tính được là 37.6 tấn. Nhìn chiếc xe va chạm với cao su mà còn nát tươm thì cũng dễ hiểu!

Nhưng thứ mà Ver vừa trải qua nếu nói một cách khách quan thì vẫn còn nhẹ chán. Ở Canada GP mùa 2007, Robert Kubica (hồi đó thuộc biên chế BMW) va chạm vào hàng rào ở ngưỡng 75 g. Xa hơn nữa thì là David Purley cũng ở British GP (thuộc biên chế LEC) mùa 1977 khi anh thoát chết khỏi vụ va chạm gần 180 g.

Nếu tính ngoài phạm vi F1, Kenny Bräck – một tay đua người Thụy Điển – mới là người giữ kỷ lục với mức va chạm 214 g tại IndyCar mùa 2003.

Sau tất cả, thật may là xe đua F1 hiện đại nay đã an toàn hơn bao giờ hết. Giờ thì chúng ta sẽ cùng hy vọng Ver nhanh chóng hồi phục để tiếp tục cuộc cạnh tranh cho chức vô địch đang trở nên cực kì gay cấn. Mời bạn đón đọc những cập nhật mới nhất và những bài phân tích kỹ thuật về giải đua F1 2021 chỉ có trên Otoman.