Bạn Nguyễn Việt Trinh bên mô hình “Phanh điện từ”. Ảnh: NVCC

Quan sát, Việt Trinh nhận thấy hệ thống phanh chính của những ôtô di chuyển trên những tuyến đường dài có nhiều đèo dốc, địa hình hiểm trở phải hoạt động liên tục trong thời gian dài, có nguy cơ mất an toàn và sự cố mất phanh có thể xảy ra bất cứ lúc nào.

Trong khi đó, phanh điện từ đang được trang bị làm phanh phụ cho ôtô hiện nay (do nước ngoài sản xuất, đang phân phối trên thị trường Việt Nam) vẫn còn tồn tại một số hạn chế như: kích thước và trọng lượng lớn gây khó khăn trong việc thiết kế vị trí lắp đặt trên ôtô.

Từ những kiến thức trên lớp

Trinh cho biết với những kiến thức học được trên lớp, bạn hiểu rằng để làm giảm tốc độ chuyển động của một chi tiết cơ học, người ta dùng lực ma sát giữa một chi tiết đứng yên so với chi tiết chuyển động (các loại phanh được trang bị trên ôtô, gắn máy hiện nay).

“Tuy nhiên, lực ma sát dễ sinh ra nhiệt, dễ làm hư hỏng các chi tiết ma sát với nhau. Để tránh nhược điểm này, mình thử dùng lực điện từ để thay thế một phần hoặc hoàn toàn cho lực ma sát” - Trinh nói.

Điều đặc biệt của mô hình này là thay thế các cuộn dây chuyển động trong từ trường bằng một đĩa kim loại dày và đặc. Khi đó dòng điện Fucô được sinh ra trong đĩa kim loại sẽ lớn hơn rất nhiều so với trong các cuộn dây, dẫn đến kích thước sẽ được thiết kế nhỏ gọn hơn mà vẫn đảm bảo tác dụng của bộ phanh.

“Mặt khác, chi tiết chuyển động quay ở đây là đĩa kim loại đặc, liền khối nên lực ly tâm không thể làm tách rời các phần của đĩa, do đó khắc phục được hiện tượng gây va quẹt làm hư hỏng và cháy nổ” - Trinh giải thích.

Thầy Phạm Minh Hà, giáo viên trực tiếp hướng dẫn cho Trinh, đánh giá mô hình “Phanh điện từ” có thể được áp dụng để chế tạo bộ phận phanh phụ cho ôtô. Đặc biệt là trang bị cho ôtô khách để hạn chế tình trạng mất phanh khi xuống đèo, dốc có cự ly dài, độ dốc cao.

“Trên thực tế, mô hình này đã được trang bị làm phanh phụ cho ôtô, cho thấy khi được sự hỗ trợ của bộ phận phanh phụ thì tuổi thọ hệ thống phanh chính tăng lên. Nếu như ôtô được lắp đặt thêm bộ phận phanh phụ để hỗ trợ hệ thống phanh chính, hệ thống phanh sẽ được đảm bảo an toàn” - thầy Hà nói.

Có thể lắp cho các loại xe đặc thù miền núi Đắk Nông

Lý thuyết về nguyên lý hoạt động của mô hình này tuy đơn giản nhưng để thực hành chế tạo được đòi hỏi sự tỉ mỉ và phải có kỹ thuật cơ khí. Với một học sinh lớp 11, lại ở một nơi còn nhiều khó khăn như ở Krông Nô thì mô hình sáng chế này rất đáng ghi nhận và khuyến khích, tạo động lực cho các bạn trẻ cùng sáng tạo". ThS Trần Quốc Lâm

Trinh cho biết mô hình này được bạn bắt tay thực hiện vào tháng 2-2015 và hoàn thành trong vòng hai tháng. Trở ngại lớn nhất đó là tìm kiếm vật liệu vì ở Đắk Nông không có xưởng và các đồ cơ khí chuyên dụng.

Theo thầy Hà, tính cả chi phí mua các vật dụng qua nhiều lần thử nghiệm thất bại để hoàn thành mô hình “Phanh điện từ” mất khoảng 15 triệu đồng. Toàn bộ số tiền đều được nhà trường hỗ trợ nhằm khuyến khích học sinh sáng tạo.

Đánh giá về mô hình sáng chế này, ThS Trần Quốc Lâm, phó trưởng bộ môn vật lý Trường ĐH Tây nguyên (TP Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk), cho biết sản phẩm sáng tạo “phanh điện từ” được áp dụng từ kiến thức vật lý nguyên lý Fucô (trong chương trình học lớp 11). Ứng dụng phanh từ trong các loại ôtô tuy đã được áp dụng ở nước ngoài nhưng Việt Nam hầu như chỉ sử dụng ở các xe có trọng tải lớn, còn lại chủ yếu dùng phanh bố.

“Về khả năng áp dụng vào thực tế thì ở một vùng miền núi như Đắk Nông, địa hình nhiều núi dốc cao nguy hiểm, mô hình này có thể lắp cho các loại xe đặc thù tại địa phương như xe công nông, xe cày chở nông sản... để tăng tính an toàn” - ThS Lâm chia sẻ.

ThS Trần Quốc Lâm cũng đánh giá rất cao về tính ứng dụng trong học tập của mô hình “Phanh điện tử” này. Trong các thiết bị học tập hiện tại chưa có mô hình tương tự, nên đây là một dụng cụ hữu ích giúp các bạn học sinh thu nhận kiến thức một cách trực quan làm thí nghiệm kiểm chứng tính ứng dụng của dòng điện. Đồng thời, sản phẩm còn giúp cho thầy cô dạy vật lý dùng làm thí nghiệm biểu diễn để học sinh dễ tiếp thu và tạo động lực trong học tập.

Theo Thái Thịnh/tuoitre.vn