¿Contra el que viene de cara, o contra el muro?

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Hoy vamos a analizar una de esas situaciones en las que uno nunca quisiera verse. Imaginemos por un momento que nos hemos metido un buen lío y nos viene un coche, idéntico, en sentido contrario. Pongamos que ambos vehículos se mueven a 50km/h.

Imaginad también que la carretera es tan estrecha que no hay forma de esquivarlo. La única alternativa es estamparse de morros contra un muro.

En definitiva, estamos en una situación en la que impepinablemente tenemos que elegir colisionar contra otro vehículo de cara, o contra un muro inamovible. ¿Cómo podemos reducir los daños sufridos? Tengo la intuición que la mayoría de nosotros preferiríamos el muro que la colisión frontal. Pero, ¿qué dice la Física acerca de este tema?

Hay dos formas de analizar el tema. Teniendo en cuenta las fuerzas o la energía. Naturalmente, ambos procedimientos deben dar la misma respuesta, sino la ciencia seria una mierda inútil. Intentaremos hacer el razonamiento de las dos formas, a ver que nos sale.

Por fuerzas

Es obvio que sufriremos menos daños en la situación en que estemos sometidos a menos fuerza. Además, la segunda ley de Newton nos dice que la fuerza se puede calcular multiplicando la masa del vehículo por la aceleración que sufre.

La masa de nuestro vehículo es la misma tanto si choquemos contra quien choquemos. Así que lo que hay que mirar es cual de las dos colisiones provoca una aceleración menor. Recordad que la aceleración no es más que un cambio en el valor de la velocidad. ¿En cuál de las dos situaciones la velocidad sufre un mayor cambio?

En el caso de la colisión contra el muro, calcular el cambio de velocidad es muy sencillo. Nuestro vehículo pasa de ir a 50km/h a cero.

En el caso de la colisión frontal contra otro vehículo, la velocidad inicial también es 50km/h. ¿Cuál es la velocidad final? Estamos suponiendo que ambos vehículos son idénticos, y van a la misma velocidad. Por lo tanto, es un choque totalmente simétrico, y el resultado no puede ser otro que ambos coches queden parados (y destrozados).

Por lo tanto, también en este caso nuestro vehículo pasará de 50km/h a cero. Es decir, se producirá exactamente la misma desaceleración. En conclusión, las fuerzas que sufrirá nuestro vehículo serán las mismas en ambos casos. Y, por lo tanto, sufriremos los mismos daños.

A lo mejor alguno de vosotros piensa en la presión. No sólo importa la fuerza total, sino que también hay que tener en cuenta cómo se distribuye. La misma fuerza concentrada en una zona mucho más pequeña provoca mayores daños.

Alguien podría pensar que la fuerza en la colisión contra el muro queda más diluida, ya que el muro tiene una área mucho mayor. Pero lo cierto es que durante el choque no interviene toda la superficie del muro, sólo aquella parte que entra en contacto directo con el morro de nuestro vehículo. Es decir, el área a tener en cuenta es la de la parte delantera de nuestro vehículo.

Como estamos hablando de coches idénticos, en la colisión frontal entrarán en contacto con toda su superficie frontal. Que es exactamente la misma superficie que importaba en el caso de estamparnos contra el muro. Por lo tanto, los daños continúan siendo los mismos en ambos casos.

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Por energías

La energía es la capacidad de un cuerpo de producir cambios. Bien canalizada, solemos utilizarla para conseguir cambios positivos (por ejemplo, cambiar nuestra posición, dejar de estar en casa para llegar a nuestro lugar de veraneo, por decir algo). Pero en un accidente, la energía se desata y produce cambios nefastos, es decir, daños.

Un coche en movimiento tiene una gran cantidad de energía cinética. Calcular el valor de dicha energía cinética es muy sencillo (masa por velocidad al cuadrado, dividido por dos), pero no es necesario. Sólo necesitamos saber que es un valor que depende de la masa y de la velocidad. A mayor masa, o mayor velocidad, mayor energía cinética.

Como los dos coches son idénticos, y van a la misma velocidad, parece obvio que en el choque frontal se disipará el doble de energía que si chocamos contra el muro (que, como está parado, no aporta energía). Si hay el doble de energía disponible, se podrán producir el doble de cambios.

Ahora bien, los daños se reparten entre los dos vehículos por partes iguales (recordad que es una situación totalmente simétrica). Por lo tanto, a nuestro vehículo sólo le corresponden la mitad de la energía.

Por contra, en la colisión contra el muro, la energía total es la mitad pero toda se invierte en destrozar un sólo coche (estamos considerando una situación ideal en que el muro no sufre ningún daño). Por lo tanto, de nuevo, los daños sufridos por nuestro vehículo serán los mismos.

Conclusión

Por lo tanto, la Física nos dice que sufriremos los mismos daños tanto si elegimos colisionar frontalmente, como si nos desviamos hacia el muro. No sé si esto os resulta algo sorprendente. Si no os lo creéis, podéis mirar un capítulo de Cazadores de mitos en que lo ponen a prueba (con vehículos vacíos).

Al leer esto, alguien podría preguntar: «Entonces, un choque frontal de dos vehículos a 50km/h, ¿no es equivalente a un choque a 100km/h?». Sí y no, hay que matizar. Es equivalente a un choque de un vehículo a 100km/h, contra un coche parado. La diferencia es que el coche parado, al contrario que el muro, al recibir el impacto puede moverse hacia atrás absorbiendo la mitad de la energía de la colisión. Si podéis elegir entre un coche que se mueve en sentido contrario, un muro y un coche abandonado; la Física se decanta por este último.

Por lo tanto, la Física deja la elección al sentido común. Y el sentido común nos dice que si podemos reducir el número de vehículos involucrados en el accidente, tanto mejor. Por lo tanto, lo lógico en este sentido sería elegir el muro.

Además, en el mundo real, todas las condiciones ideales que hemos utilizado no tienen porqué cumplirse. A lo mejor los dos vehículos no son iguales; lo que nos venga de cara podría ser un autobús. Y eso está claro que mejor evitarlo a toda costa.

Y, por supuesto, en el mundo real normalmente hay más opciones, difícilmente nos veremos forzados a elegir contra quien chocar. Y, en un caso extremo, la mejor opción siempre es adelantarse a los acontecimientos y frenar con tiempo.

Fotos | Mr Wabu, Patrick Hoesly

  • matamecamion

    Me dejas perplejo… La verdad es que lo mío era más la química… en física siempre sacaba ceros xD Pero si que es verdad que siempre se ha dicho lo de sumar las velocidades…

    Si alguna vez me viene algún coche de frente, le daré al botón de eyectar el asiento, que casi que las demás opciones las descarto.

    Aunque siempre que no encuentre un muro que no sea inamo[ V ]ible en cuyo caso imagino que será mejor irse contra él.

    Aunque siempre que lo planteo acabo llegando a la misma conclusión, si voy por una carretera secundaria y de repente me viene un coche de frente, una de dos: o acabo estampado de morros contra él o pego un volantazo que hace que llegue rodando a mi destino. Creo que no podría elegir en ese momento si estamparme o buscar el muro, esquivar arboles y postes y acabar perfectamente.

    Aunque si que es cierto que en esos momentos pre-accidente el tiempo te pasa a cámara súper lenta…

    Un saludo 🙂

    • Edgardo

      eyectar el asiento estaria buenisimo mientras no vallas dentro de un tunel jaja…

  • pepserra

    Excelente Post Jaume , como era de esperar…

    Solo incido en lo ultimo que bien describes”el mundo real”.
    En el mundo real tambien(excepto cuando hay distraccion de los 2 conductores implicados) hay frenada que reduce la velocidad inicial para pasar de 80 kmh a quizas 50kmh, suponiendo que los 2 conductores frenen al mismo tiempo(ojala uno frenara antes) y ello se veria en la reduccion de daños finales.
    de hecho cuando uno ve por la carretera un choque frontal siempre piensa: Dios se habran matado todos. Pero quizas en los ultimos metros el choque no fue exactamente frontal, se absorbieron los impactos por la carroceria, o los dos frenaronsimetrica o asimetricamente…NOTA= Y LLEVABAN EL CINTURON…
    Supongo que en los crash tests esto tiene sus implicaciones no? Porque las colisiones evaluan de 64kmh a 0 kmh no teniendo en cuenta la deceleracion debido a frenada(supongo que a efectos de estandarizacion de resultados). Supongo que evaluan la peor situacion…que es cuando la colision se da porque el conductor andaba buscando las gafas en el asiento… en el momento del impacto.
    muy buena Jaume

    • matamecamion

      Pues según tengo entendido la velocidad de los crash test en Euroncap es de 64 km/h porque dan por hecho que el/los conductor/es frenarán antes del impacto, por lo que reducirán su velocidad.

  • s63aut

    ¿Y si el otro coche idéntico que nos viene de frente tiene más opciones que el nuestro?, ¿y si lleva más pasajeros?

    En fin, la parte teórica está muy bien, pero son situaciones que jamás quisiera vivir, quizá egoístamente podría deciros que si vuestro coche pesa más optéis por el choque, si pesa menos optad por el muro (aunque si el que viene de frente soy yo, optad siempre por el muro).

    Hablando de choques y de coches idénticos, un conocido se mató hace un par de meses con un coche idéntico al mío, algo muy lamentable, pues fue un choque brutal.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Paradoja_de_la_fuerza_irresistible

  • jazior

    Desde mi humilde opinión, creo que los cálculos de las desaceleraciones, no está bien planteado. Esta claro que en ambos caso se pasa de 50 km/h a 0, pero la velocidad no es el único factor para determinar al aceleración, esta también depende del tiempo…

    • jaume

      Obvio. Hay argumentos de simetría que permiten deducir que el tiempo debe ser el mismo. No los expliqué para no alargar ni complicar demasiado el artículo.

      en cualquier caso, si no te lo crees, te remito al argumetno de la energía. Y si sigues sin creertelo, te remito entonces al capítulo de Cazadores de mitos donde hacen la prueba directamente 😀

  • 50519

    Pregunto: ¿en el caso del choque frontal la velocidad no sería de 100 a 0 en vez de 50 a 0 porque debiéramos tomar de referencia la del otro vehículo y no la relativa a la vía?

    • jaume

      No, la cosa no va así. Tienes que tomar como referencia lo que llamamos un “Sistema de Referencia Inercial” (SRI), que básicamente es algo que nunca sufre ninguna aceleración, siempre va a la misma velocidad. El otro coche obviamente sufre aceleraciones, así que no es un buen SRI.

      La carretera es un buen SRI ya que nunca sufre aceleraciones. Y es la elección más sencilla.

      Si quieres, puedes usar un SRI “virtual” que antes del choque es solidario al otro coche. Pero como tiene que ir a la misma velocidad siempre, después del choque seguirá avanzando a 50km/h en el mismo sentido. Así que en ese SRI habremos pasado de 100km/h a 50km/h. Es decir, una variación de 50km/h, que es lo mismo que teníamos antes (y lo que obtendremos en cualquier SRI).

  • pepserra

    Insisto en lo dicho :

    la mayoria de muertes en choques frontales deben producirse en casos en que uno de los implicados o los dos iban distraidos ya que dado el caso la frenada reduce el impacto,obviamente, y el choque no se produce en condiciones que podrian imaginarse in vitro, incluso cabe el esquivo.

    De ahi surge la moraleja de que incluso ante una situaion fatal como esa el hecho de estar distraido o no puede salvarnos la vida…quien sabe?
    Por cierto Jaume, nos podrias ilustrar a tenor de lo comentado en el choque frontal sobre las implicaciones de la tecnologia en la absorcion de impactos frontales, la plasticidad de los choques…etc

    Y como hay teorias que defienden que a bajas deceleraciones por impacto en alcance urbano pueden provocar serios daños en nuestras cervicales, segun se argumenta debido a la poca absorcion de choque a la que estan hoy en dia preparados nuestros vehiculos a bajas velocidades, en aras de preservar la seguridad a altas velocidades.
    segun tengo entendido la chapa absorbe mejor los impactos a altas vel. que a bajas (como puede ser el que se produce por un simple toque por distraccion ante un semaforo)

  • fyqpedro

    Tanto en la discusión de las fuerzas como en la de energías habría que considerar la deformación y la consiguiente pérdida de fuerza “útil” en el choque o la disipación de la energía, ¿no crees? Pero esto sería otro problema “más real” y por lo tanto “más complicado”. Y entonces ¿el choque entre los coches no sería

      exactamente>/ul> comparable al de la pared?
  • 50534

    Hacía 8 años que tenía una apuesta (de una cena) sobre esto con un amigo y ¡POR FIN HE GANADO! Creo que después de tantos años defendiendo mi posición me merezco marisco.