Luke Aikins rơi tự do từ độ cao 7.600 m. Ảnh: France24.
Vận động viên người Mỹ Aikins nhảy ra khỏi máy bay và rơi xuống chiếc lưới khổng lồ có kích thước 30x30 m giăng sẵn bên dưới, theo Wired. Nhiều ý kiến cho rằng đây là hành động vô cùng điên rồ bởi nếu phạm sai lầm dù rất nhỏ, Aikins có thể dễ dàng mất mạng. Tuy nhiên, nhìn nhận từ góc độ vật lý, hành động này hoàn toàn khả thi.
Theo các nhà khoa học, khi nhảy từ độ cao 7.600 m, tốc độ rơi của cơ thể người sẽ vào khoảng 240km/h. Tốc độ rơi từ độ cao lớn hơn chỉ nhanh hơn khi bỏ qua lực cản không khí.
Lực cản không khí là lực chống lại chuyển động của vật thể. Chúng ta có thể cảm nhận rõ lực này khi đưa tay ra ngoài cửa sổ trên một chiếc xe đang chuyển động. Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tốc như tốc độ chuyển động của vật thể trong không khí, kích thước vật thể, hình dạng vật thể và mật độ không khí.
Vì lực cản không khí phụ thuộc vào tốc độ, vật thể khi ở trạng thái nghỉ ban đầu không có lực cản không khí. Trọng lực kéo vật thể rơi xuống và tốc độ rơi ngày càng tăng. Khi gia tốc cùng hướng với vận tốc, vật thể rơi với tốc độ ngày càng cao. Tuy nhiên, trong quá trình vật thể rơi xuống, lực cản không khí sẽ xuất hiện. Lực này cũng tăng dần cùng với tốc độ rơi của vật. Cuối cùng, lực cản không khí sẽ có độ lớn bằng lực hấp dẫn và vật thể rơi với vận tốc không đổi, gọi là vận tốc cuối.
Vận tốc cuối phụ thuộc vào hình dạng, kích thước của vật thể cũng như khối lượng của nó. Đối với người nhảy dù, vận tốc cuối nằm trong khoảng từ 193 km/h đến 240 km/h. Một người nhảy dù nhảy từ độ cao 7.600 m sẽ rơi cùng vận tốc như người nhảy từ độ cao 4.600 m. Sự khác biệt lớn nằm ở mật độ không khí. Tại độ cao 7.600 m, không khí rất loãng, do đó bộ não rất khó hoạt động chính xác. Đây cũng là lý do các nhà leo núi và nhảy dù thường phải đeo mặt nạ dưỡng khí khi ở rất cao so với mực nước biển.
Chiếc lưới có vai trò như thế nào?
Việc dừng chuyển động của một người hay một vật thể phụ thuộc vào gia tốc. Gia tốc được quyết định bởi sự thay đổi vận tốc và thời gian thực hiện thay đổi. Vận tốc của người nhảy dù sẽ giảm từ 240 km/h xuống 0 km/h. Vấn đề nằm ở thời gian cần thiết để điều này diễn ra. Nếu gia tốc quá cao, con người có thể gặp chấn thương và thậm chí tử vong.
Người nhảy dù thông thường sẽ có gia tốc rơi khi dù được mở ra. Họ có thể mất vài giây để rơi chậm hơn và đạt mức gia tốc phù hợp. Việc sử dụng lưới thay dù cung cấp bề mặt tiếp xúc và khoảng kéo căng lớn, cho phép người nhảy dù có thời gian dừng lại lâu hơn cùng gia tốc hợp lý. Nếu muốn dừng lại với một gia tốc 10 G, chiếc lưới cần có khoảng kéo căng ít nhất là 2,3 mét.
Tại sao Luke tiếp đất ở tư thế ngửa?
Luke rơi xuống chiếc lưới kích thước 30x30 m giăng sẵn bên dưới. Ảnh: France24.
Khi gần kết thúc cú nhảy, Luke chuyển từ tư thế úp mặt sang tư thế ngửa. Nguyên nhân có thể do khả năng chịu đựng của con người sẽ tăng cao hơn nếu gia tốc tác động cùng hướng với đầu mũi ở tư thế nằm ngửa. Ngoài ra, tiếp đất bằng lưng giúp giảm nguy cơ bị chấn thương so với tiếp đất bằng tay chân. Lưới sẽ làm cong bộ phận cơ thể về phía thân khi kéo căng. Nếu rơi úp sấp, tay và chân người có thể bị chấn thương nặng do tiếp đất sai hướng.
Theo AP, Luke Aikins và cha ông đều là những người có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực nhảy dù. Hiện tại, Aikins đang giữ chức cố vấn an toàn và đào tạo cho Hiệp hội Nhảy dù Mỹ đồng thời tham gia huấn luyện cho quân đội.
Xem thêm: Lý do các phi hành gia phải nhảy cóc trên Mặt Trăng
Phương Hoa