Nguyên nhân tử vong của nam SV Hutech - Sức mạnh của thế năng trọng trường - Ứng dụng kỹ thuật của sự giãn nở vì nhiệt

Tai nạn xảy ra tại Đại học Công nghệ TP.HCM (HUTECH)

Ngày 17/10/2017, tại sân trường Đại học Công nghệ TP.HCM (HUTECH), xảy ra vụ tai nạn nghiêm trọng, 1 mảng bê tông từ trên cao rơi trúng đầu khiến nam sinh viên N.T. Long tử vong tại chỗ. Sự việc xảy ra đã cảnh báo cho toàn xã hội, nhà trường và các đơn vị xây dựng về việc kiểm tra chất lượng các công trình, cơ sở vật chất tại trường học nhằm đảm bảo an toàn cho các em học sinh.

Nguyên nhân xảy ra vụ tai nạn dưới góc nhìn Vật lý

Vi phạm nguyên tắc giãn nở vì nhiệt của chất rắn

Trong các công trình хâу dựng, giữa các bức tường sát nhau người ta thường bố trí các khe hở để khắc phục tác dụng có hại của ѕự nở ᴠì nhiệt, giảm sự biến dạng và làm cho các vật liệu xây dựng không bị cong hoặc nứt, gãу khi nhiệt độ thaу đổi. 

Tuy nhiên, trước khi vụ tai nạn xảy ra, khe hở ở bức tường hai tòa nhà của trường đại học Hutech đã được tráp kín lại. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi, hai tòa nhà xảy ra co giãn vì nhiệt. Sự co giãn này tạo ra một lực lớn khiến lớp vữa tô kín sẽ bị "bẻ gãy", rơi xuống, và gây ra tai nạn thương tâm.

Cách khắc phục - Ứng dụng kỹ thuật của sự giãn nở vì nhiệt

Để khắc phục sự biến dạng co giãn khi có thay đổi nhiệt độ, người ta thường thiết kế các khe co giãn nhằm bảo đảm khả năng đàn hồi, biến dạng và khả năng kháng thời tiết của các vật liệu. Để tăng tính thẩm mỹ, thì có thể dùng nhôm hoặc inox che lại các khoảng hở. Đặc biệt, không nên trát bằng xi măng. 

Sức mạnh của thế năng trọng trường

Thế năng trọng trường là gì?

Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật, nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. Nếu chọn thế năng tại mặt đất thì thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là:

 $W_t = mgz$.

Trong đó:

m: khối lượng của vật rơi (kg)

z: độ cao của vật so với gốc thế năng (m)

g: gia tốc trọng trường $(m/s^2)$.

Thế năng trọng trường liên quan gì đến vụ tai nạn?

Mảng bê tông có khối lượng m, sẽ chịu một lực hấp dẫn của Trái Đất đúng bằng trọng lượng P của nó. Lấy gốc thế năng tại mặt đất, lúc này mảng bê tông ở tầng 16 của tòa nhà (vị trí cao nhất) mang một năng lượng tiềm tàng đó là thế năng trọng trường. Khi mảng bê tông bị bong ra khỏi tòa nhà, nó sẽ rơi nhanh dần đều và mang năng lượng có sức công phá cực kì lớn, có thể gây thương tích nặng hoặc tử vong cho người ở dưới. 

Cách khắc phục

Tại các công trình xây dựng hoặc các công trình bị hư hại do môi trường, gây nứt hoặc bong tróc vật liệu xây dựng. Người ta thường để biển cảnh báo đồ vật rơi nhằm cảnh báo cho những người xung quanh cảnh giác và tránh xa để đảm bảo an toàn. Đối với các công nhân tham gia xây dựng ở các công trình phải mang đầy đủ đồ bảo hộ, độ mũ bảo hiểm, che chắn an toàn.

Để tưởng nhớ, nhà trường đã lập một bàn hoa ngay tại nơi nam sinh viên qua đời.

Qua vụ tai nạn trên giúp chúng ta rút ra được bài học kinh nghiệm về việc phải chú ý an toàn khi đi vào những khu vực có biển cảnh báo đồ vật rơi. Ngoài ra, còn giúp chúng ta thấy rằng kiến thức Vật lý luôn gắn liền với cuộc sống hằng ngày, chúng ta có thể vận dụng những kiến thức bổ ích này để khắc phục được những rủi ro cũng nhưng tránh được các tai nạn thương tiếc.

Sưu tầm và biên tập: Ngọc Hà.