¿Contra una farola o contra un muro?

¿Contra una farola o contra un muro?

Esta es una de esas ocasiones en que tengo la oportunidad de decir que la idea del artículo surge de vosotros, lectores de Circula seguro. En concreto, de un comentario que la imprescindible Escargot dejó hace un mes y medio cuando mi compañero Ibáñez nos hablaba sobre una novedosa farola desencajable que pretende reducir los daños sufridos al colisionar sobre ellas. En su comentario, Escargot trataba la cuestión que da título al artículo: ¿es mejor colisionar contra una farola o contra un muro?

En general, la respuesta más correcta a la pregunta es siempre la tercera opción: lo mejor es siempre no colisionar. Y si vamos a colisionar, difícilmente podremos elegir contra qué darnos de bruces. Pero, aunque sea un ejercicio algo académico, imaginemos que nos vemos en una tesitura en que es imposible evitar un choque. Sin posibilidad de frenar completamente, nos vemos ante un muro y una farola, ¿contra cuál de los dos nos conviene más colisionar? Veámos que nos dicen las leyes de la Física.

La respuesta corta: Sin que sirva de precedente, decir que la conclusión de Escargot al respecto era correcta. En general, suele ser mejor elegir el muro. Pero, por eso de no dejar el artículo con menos de 200 palabras, veamos la explicación con mayor detalle. Y, para hacerlo, nos basaremos en la comparación que hacía Shrek en su primera película: la cebolla.

Una cebolla, con sus capas

La cebolla, ¿con cuchillo o martillo?

La principal característica de las cebollas es que están formadas por muchas capas (igual que los ogros, según el personaje de DreamWorks). Seguro que la práctica totalidad de vosotros tenéis la experiencia de intentar cortar una cebolla con un cuchillo. No obstante, lo más seguro es que muy pocos de vosotros hayas probado en hacer lo mismo con un martillo, aplicando más o menos la misma fuerza. Pues bien, si queréis saber lo que pasa antes de que yo os lo diga, dejad de leer ahora e ir a la cocina y a la caja de herramientas.

¿Ya? ¿Seguro? Mira que si no aún no lo habéis hecho vosotros mismos, después no os quejéis por el spolier. Lo que pasa es que, en vez de cortarse en dos mitades separadas por una superficie de corte bien plana, la cebolla queda más bien aplastada.

En ambos casos, tanto con cuchillo como con martillo, la fuerza se aplica inicialmente sobre la capa más externa de la cebolla. Y pueden pasar dos cosas: que esa capa de la cebolla se rompa, permitiendo que el instrumento de corte pase directamente a la siguiente capa; o bien que la capa se mantenga unida y se desplace en conjunto hacia la siguiente.

El concepto clave es la presión. Una misma fuerza ejerce presión mayor si se concentra en una superficie de corte muy reducida. Por el contrario, la presión será muy pequeña si la fuerza se distribuye a lo largo y ancho de una superficie de contacto muy amplia. Pues bien, resulta que cada capa de la cebolla puede soportar una determinada fuerza antes de romperse.

En consecuencia, dada la misma fuerza, el instrumento que la distribuye en una superficie más reducida (el cuchillo) es más probable que corte las capas de la cebolla. Al ir rompiendo capa a capa, el cuchillo accede cada vez a capas más profundas, y eventualmente (si se aplica la fuerza suficiente), llega a atravesar toda la cebolla. Eso es algo que todos hemos podido ver. Al final, toda la fuerza siempre se ha propagado en la dirección del corte.

Por otra parte, el tosco martillo probablemente simplemente arrastre consigue las diferentes capas sin romperlas. Como la primera capa no llega a romperse, el martillo nunca llega a aplicar su fuerza directamente sobre la segunda. En realidad, lo que pasa es que es toda la capa la que se deforma y se desplaza aplastando la segunda. A su vez, la segunda capa arrastra a la tercera, y así sucesivamente. Es decir, la fuerza llega a las capas más profundas de forma indirecta.

Por eso, lo que hace el martillo es aplastar la cebolla, en vez de cortarla. Y, lo que es más importante, la fuerza aplicada en cada capa procede de la capa anterior, y por lo tanto tiene la dirección perpendicular a dicha capa. Es decir, no toda la fuerza sigue la dirección original. De hecho, dado que la cebolla no puede atravesar la tabla de cortar sobre la que está apoyada, lo que acabará pasando es que parte de su masa acabe saliendo disparada hacia los lados.

En conclusión, ambas herramientas provocan daños graves, pero de diferente naturaleza. Una pequeña superficie de contacto provoca un corte que atraviesa las diferentes capas, manteniendo la fuerza siempre en la dirección del choque. Mientras que distribuir la fuerza en toda la cebolla supone aplastar la cebolla, donde las diferentes capas son afectadas de forma indirecta, con lo cual la fuerza se desvía a lo largo del recorrido por el tubérculo.

Coche de Robert Kubica en el Rally de Andorra, atravesado por un guardaraíl que "cortó" todo el motor.

Coche de Robert Kubica en el Rally de Andorra, atravesado por un guardaraíl que “cortó” todo el motor.

El coche, ¿Contra una farola o contra un muro?

Volviendo al tema de la automoción, podemos asimilar la farola con el cuchillo, mientras que el muro representa más bien el muro se comporta más bien como el martillo. Nuestro coche, obviamente, es la cebolla. Como la cebolla, está formada por diferentes capas: parachoques, carrocería, las numerosas piezas del motor, etc.

Por lo tanto, siguiendo con la analogía, lo que hará la farola será partir las diferentes capas, y adentrarse más en el motor. No obstante, en realidad como cuchillo, la farola no está demasiado afilada. Sin duda su superficie es mucho más reducida que en el caso del muro, pero tampoco es lo suficientemente reducida como para contar todo el motor y llegar a afectar a los pasajeros, que sería lo realmente peligroso del asunto. Eso es algo que puede pasar con elementos más finos del mobiliario vial, como por ejemplo un guarda raíl si se colisiona con el extremo del mismo de cara (como el coche de Robert Kubica de la foto anterior, que quedó como un pincho moruno tras su accidente de rally).

Pero, si difícilmente va a cortar el vehículo como para afectar a los pasajeros, ¿por qué estamos tan seguros que la colisión con la farola es, generalmente, peor? A parte del riesgo de que la farola llegue a alcanzar a los pasajeros, hay dos factores.

En primer lugar, una vez se rompe cada capa, la fuerza de la farola sobre ella prácticamente desaparece. El coche necesita recibir esa fuerza para frenarse. Es decir, con su colisión con las capas del vehículo que se rompen, la desaceleración del vehículo es bastante menor. Hasta que, eventualmente la farola alcanza una capa interna que resiste, y es entonces donde se produce la mayor parte de la desaceleración.

Por contra, en la colisión contra el muro la fuerza más distribuida está siempre actuando sobre alguna parte del vehículo, por lo cual la desaceleración será algo más paulatina. Además, como hemos visto con el caso de la cebolla, esta fuerza más distribuida entre las capas al final se acaba disipando en otras direcciones. Esto lo podéis ver en los coches accidentados porque los laterales del morro del vehículo se deforman abriéndose hacia los lados. Los coches modernos son capaces de aprovechar e incentivar esta desviación de la fuerza para los lados, de forma que alejan las fuerzas de las zonas donde se encuentran las personas. Esto es lo que llamamos zonas de deformación programada.

En el caso de la farola, como la fuerza está muy localizada sobre un punto, la energía de la colisión no llega a las zonas de deformación programada. Como vimos con el cuchillo y la cebolla, la fuerza sigue la misma dirección inicial, hasta que se llega a una pieza interna que resiste el golpe.

En conclusión, aunque en el caso de una farola realmente hay poco riesgo de que ésta llegue a atravesar todo el motor para llegar al habitáculo, la forma en que se aplica la fuerza le permite afectar a las piezas internas del motor y merma la efectividad de algunos sistemas de seguridad pasiva. A muy baja velocidad, una colisión contra un muro puede ser cosa de chapa y pintura, mientras que la farola puede llegar a romper el parachoques, el radiador y alguna pieza más. Por eso, siempre es algo mejor intentar colisionar contra un objeto grande que contra uno pequeño (siempre que ese objeto grande no tenga personas dentro, claro).

A velocidades altas, francamente da igual contra que colisionemos porque tenemos pocas posibilidades de salir con vida…

En Circula seguro | ¿Contra el que viene de cara, o contra el muro?
Fotos | Fabián Núñez, woodleywonderworks, Rally Andorra

  • Escargot

    Tengo que decir que nunca habría llegado a la conclusión a la que llegué en el otro artículo si no hubiera leído aquí todo lo que he leído, ya que de Física tengo muy poca idea. Y aquí he aprendido mucho sobre el tema.

    A priori parece muy difícil tener que elegir a velocidad alta entre darse contra un muro o contra una farola a menos que estés en una variante con farolas, que haberlas haylas. Pero en lugar de farolas lo que sí que podemos encontrarnos a campo abierto son señales y me da que incluso será peor darse contra la señal que contra la farola.

    Y ya que hablas de choques a velocidades muy bajas, uno curioso que tuve hace tiempo. Llegué a un pueblo y me puse a aparcar al lado de una casa en una plaza. No había aceras ni nada y estaba intentando ajustarlo para dejarlo lo más cerca posible de la casa para dejar más paso libre. Me equivoqué con las marchas y, cuando creía tener la primera, estaba la marcha atrás puesta y le di a la casa con el parachoques trasero. Muy, muy, muy despacio. Cuando bajé del coche esperaba verlo abollado (o los pilotos hechos cisco), pero en vez de eso me encontré el parachoques arañado. Como si hubiera restregado el coche contra la casa. Unos arañazos majos, por cierto, grandes y como si los hubiera hecho con un serrucho sin afilar.

    • Borja

      Según sueles comentar, espero no coincidir contigo en un aparcamiento. xD

      • Escargot

        Nadie es perfecto… 🙂