El rebufo (2): la Física

Coches aprovechando el rebufo

Hace un par de días, el dicharachero Morrillu nos hablaba de lo que un motero siente al entrar en el rebufo de otro vehículo. Hoy vamos a repasar muy por encima los principios Físicos que lo explican.

Morrillu se centró sobre todo en vehículos de dos ruedas, por cuatro motivos. En primer lugar, él nació con una moto entre sus piernas, así que es natural que siempre hable de ellas. Pero también hay motivos objetivos: al tener sólo dos ruedas, son esencialmente inestables (es responsabilidad del piloto equilibrar el vehículo).

Por otra parte, los vehículos pequeños, por su menor inercia (es decir, dado su reducida masa), son más sensibles a las fuerzas externas. En último lugar, al estar expuesto directamente al aire, el conductor siente en su propia piel los efectos de la aerodinámica.

Sin embargo, todo lo que vamos a explicar es bastante independiente del cuerpo físico que genera el rebufo, y del que va tras él sintiéndolo. Así que, por eso de simplificar las cosas, a efectos de esta entrega vamos a imaginarnos un simple cuerpo cúbico. Quizá en otra ocasión comentaremos un poco cómo cambian las cosas dependiendo de la formo del objeto (por eso que se suele llamar aerodinámica).

Lo primero que tenemos que recordar es que el aire está formado por una ingente cantidad de partículas (en su mayoría moléculas de nitrógeno y oxígeno) que se mueven a gran velocidad, poco menos de 2000km/h de media, en todas direcciones.

Como no puede haber dos objetos físicos en la misma posición, un cuerpo avanzando sumergido en la atmósfera, debe ir apartando todas las moléculas de aire que se encuentra a su paso. Para hacerlo, consume parte de su energía, por eso decimos que la fricción contra el aire tiende a frenar los objetos.

Estaríamos tentados a decir que, como el vehículo ha ido apartando las moléculas de aire al pasar, detrás de él ya no hay aire, sino que se produce un vacío. Pero no es la mejor forma de explicarlo, recordad que las moléculas de aire se mueven a gran velocidad, mayor que cualquier vehículo terrestre.

Y además se mueven desde y hacia todas las direcciones. Eso quiere decir que hay cierta cantidad de partículas de aire que se acercan al vehículo por detrás y, eventualmente, le darán alcance. Cuando lo hagan, colisionarán con la cara trasera del cuerpo (ese es el motivo por el que las lunas traseras siguen sintiendo la presión atmosférica).

Ciclistas aprovechando el rebufo

En resumidas cuentas, detrás de un cuerpo en movimiento sí hay partículas, y bastantes. Pero la mayor parte de estas partículas se mueven hacia adelante. Lo que ha hecho el cuerpo, en su movimiento, es ir barriendo todas las partículas que se movían hacia atrás.

Dicho de otra forma, detrás del vehículo se crea una corriente de aire que viaja en la misma dirección que él, y más o menos a la misma velocidad. Esto es lo que se llama rebufo, y es fácil de observar colocando un objeto muy liviano detrás del vehículo (como una bolsa de papel, que de vez en cuando podemos ver en nuestras sucias carreteras).

Ahora bien, ¿qué pasa si otro un cuerpo se sitúa dentro de la corriente de aire generada por el primero? En este caso, sería Morrillu y su burra.

Como el primer vehículo ha barrido la mayor parte de las partículas que se movían hacia atrás, el segundo cuerpo se encontrará muchas menos en su camino. Por lo tanto, tendrá que emplear menos energía para apartarlas, experimentando una notable reducción en la resistencia aerodinámica.

Este es un efecto que se los corredores y pilotos de casi todas las disciplinas conocen y utilizan. Es lo que se conoce como ir a rueda. Desde la fórmula 1 hasta los ciclistas. Incluso los atletas de a pie pueden llegar a aprovecharse de ello en cierto sentido (en pruebas con calle libre, claro).

Además del efecto positivo del rebufo, Morrillu nos explicó que si se distancia un poco más notaba ciertas turbulencias, que pueden llegar a hacer peligrar su estabilidad.

Estas turbulencias se deben, básicamente, a que el fluido apartado intenta regresar a su sitio. En primer lugar, al verse forzado a moverse para dejar pasar el vehículo, choca contra el aire que había al rededor. Es algo que todos podemos notar en nuestra propia piel, basta con que un objeto pase a poca distancia de nosotros a gran velocidad, un vehículo o incluso una pelota. Aunque no nos toque, notaremos el choque del aire.

Pues bien, tras rebotar contra el aire de los alrededores, gran parte de las moléculas que el primer vehículo había desplazado vuelven a la zona que ocupaban antes. Esto crea una corriente que aspira el aire hacia dentro, por decirlo así.

Esta nueva corriente colisiona con la que habíamos comentado anteriormente, la que sigue el primer vehículo. Al mezclarse ambas corrientes, se forman remolinos, que llamamos turbulencias. Si otro cuerpo entra en ellos, percibirá fuerzas laterales bastante impredecibles.

Como veis, en principio el rebufo parece beneficioso. Pero no es oro todo lo que reluce, para aprovechar los efectos hay que violar uno de los principios fundamentales de la seguridad vial: la distancia de seguridad. Y si nos quedamos a una distancia intermedia, las turbulencias nos pueden jugar una mala pasada. Y, aunque parezca casi anecdótico, la triste desgracia es que realmente pasan cosas…

Fotos | Peter Huys, ThimothyJ, frielp
En Circula Seguro | El rebufo, El rebufo (1): la parte sensitiva

  • kibbu

    Genial explicado Jaume. Como aficionado a las carreras, primero de motos y actualmente de formula 1, el ‘refubo’ no me viene de nuevas y todos sabemos, más o menos, en qué consiste. Pero gracias a tí, ahora sabemos el por qué real o físico 🙂