En una colisión por detrás, ¿el daño es menor si la distancia es corta?

Consecuencias de un alcance

Hace una semana, cuando hablaba de la angustia que supone notar alguien demasiado cerca de nuestro parachoques trasero en plena marcha, el usuario y lector safedriver hacía un intrigante comentario, que reproduzco parcialmente:

No sé vosotros, pero yo he hablado con unos cuantos conductores que creen que si se golpean contra el coche de delante el daño será mucho menor si el espacio que hay entre ellos es más pequeño.

Esta afirmación me resultó algo chocante (al igual que a otros comentaristas de Circula seguro), por lo que decidí armarme con una libreta y echar unos cuantos cálculos haciendo uso de la Física y ver que sale. Esta vez, os voy a ahorrar los detalles de los cálculos, que son muy tediosos, no sufráis; me limitaré a hacer una explicación teórica sencillita y poner unas cuantas gráficas.

En realidad, prácticamente todo el mundo estudia en secundaria los conceptos necesarios para resolver este tipo de situaciones. Aceleración, movimiento rectilíneo uniformemente acelerado,… ese tipo de cosas. Empecemos por establecer los parámetros del problema.

Trayectorias a 50km/h, con 30m de separación inicial

Trayectorias a 50km/h, con 30m de separación inicial

Tenemos dos vehículos que viajan a la misma velocidad inicial a cierta distancia entre si. En un momento dado, el que va delante pisa el freno. El segundo vehículo demora un segundo (tiempo de reacción) en realizar la misma acción. Las gráficas que adornan el artículo muestran las trayectorias de los dos vehículos durante la situación descrita. Cada vehículo inicialmente viaja a 50km/h. La gráfica anterior supone que la separación inicial es de 30m, suficiente para evitar la colisión. En la que sigue unas líneas más abajo, la distancia inicial de 10m no permite evitar el choque.

Por simplicidad, que ambos coches consiguen reducir su velocidad al mismo ritmo. Es decir, con la misma aceleración; en este caso deceleración. Por lo tanto, la distancia de frenado será idéntica para ambos vehículos. Con la diferencia que el segundo vehículo avanza durante el tiempo de reacción sin haber reducido. Esta distancia extra, como todos sabéis, recibe el nombre de distancia de reacción.

Si esta distancia de reacción es mayor que la distancia de seguridad que guardaba el coche de atrás, entonces no habrá problema. Si es menor, la colisión por alcance será inevitable. Ojo, en una situación real el segundo conductor podría intentar evitar el alcance pisando los frenos aún más fuerte… pero eso no siempre es posible, no todos los vehículos tienen la misma capacidad de frenado.

Vamos a ponernos en la peor situación y supongamos que se produce el alcance. Pueden ocurrir de tres formas diferentes: (1) que el choque se produzca antes de que el segundo coche empiece a frenar, (2) que acaezca cuando el segundo coche está frenando, pero antes antes de que el primer vehículo se pare, o (3) que la embestida se produzca contra el primer vehículo ya detenido.

Trayectorias a 50km/h, con 10m de separación inicial (se produce colisión)

Trayectorias a 50km/h, con 10m de separación inicial (se produce colisión)

En el primer caso, el primer vehículo habrá perdido algo de velocidad, pero no mucha. Esa diferencia de velocidades será la que determinará los daños producidos en la primera colisión. Por supuesto, la diferencia de velocidades será mayor cuanto mayor sea la deceleración del primer coche. Y, aunque parezca contra-intuitivo, la diferencia de velocidades será menor si la separación inicial es pequeña, ya que la colisión se producirá tan pronto que el primer coches a penas ha frenado.

El segundo caso es el más interesante. En una colisión cuando ambos vehículos están aún en movimiento debemos recordad que ambos vehículos están perdiendo velocidad al mismo ritmo. Por ejemplo, en una frenada poniendo los frenos bastante al límite de los frenos es habitual que cada segundo la velocidad se reduzca en 30km/h. Como el primer coche lleva más tiempo frenando, va algo más lento. Pero los dos pierden velocidad al mismo ritmo, o sea que la diferencia de velocidades será siempre la misma, constante.

Por ejemplo, si ambos coches iban a 120km/h, cuando el segundo conductor empiece a frenar el primero habrá reducido hasta 90km/h, con una diferencia de 30. Un segundo después, el primero habrá reducido hasta 60km/h, mientras que el primero sólo habrá conseguido bajar hasta 90km/h. La diferencia continúa siendo de 30km/h. Y así sucesivamente hasta que el primero se detenga.

Es decir, si el alcance se produce antes de que el primer coche consiga detenerse, entonces la velocidad relativa al impacto siempre será igual. Y esa velocidad relativa dependerá unicamente de la deceleración aplicada (lo fuerte que uno pise el freno) y el tiempo de reacción. Cuanto antes reaccionemos, menos tiempo de ventaja llevará el otro vehículo en la frenada, por lo que la colisión será igual de violenta.

Velocidad relativa en el momento del alcance, en función de la distancia de separación inicial

Velocidad relativa en el momento del alcance, en función de la distancia de separación inicial

Por supuesto, si la colisión se da cuando el primer vehículo ya está detenido, el segundo habrá tenido cierto margen extra de frenada, por lo que la velocidad relativa de colisión será menor. Todo esto queda representado en la gráfica anterior. Por cierto, si queréis reproducirla o hacer otras versiones, simplemente debéis ejecutar los comandos apropiados en el programa gnuplot. Sólo debéis tener en cuenta que la velocidad se expresa en metros por segundo (50km/h = 14m/s), y que una frenada brusca equivale a perder 30km/h por segundo (aproximadamente 8m/s2 en el sistema internacional).

Vemos que lo que, según safedriver, mucha tiene algo de sentido. Si los vehículos van muy juntos, la colisión se produce enseguida, por lo que el primer vehículo apenas habrá cambiado velocidad. Si la distancia es algo mayor, lo suficiente para permitir que el segundo conductor empiece a utilizar los frenos, los daños en la colisión inicial serán los mismos, siempre que la colisión se produzca antes de la detención total. Y mucho menores si se producen después.

Lo que el argumento de safedriver olvida es que si la colisión se produce en movimiento, entonces los vehículos seguramente perderán el control. Y vehículos moviéndose a gran velocidad sin control representan una desgracia en ciernes. Pueden producirse colisiones secundarias que agraven, y mucho, el daño. Pero eso también significa que apenas se ha perdido velocidad, por lo que mantendremos la velocidad crucero pero perderemos el control. Así que sí, los daños de la primera colisión son menores lo que viene después es mucho, mucho peor.

PD. Además, si guardamos la distancia suficiente, podemos evitar cualquier daño.

En Circula seguro | ¿Cómo me lo quito de detrás?

Foto | Warrenski

13 comentarios

Antonio Serrano

Me gustaría introducir un detalle importante a la hora de analizar qué sucede en la mecánica de una colisión:

- Se produce un intercambio de energías en el que interviene no sólo la velocidad, si no la denominada cantidad de movimiento: masa y velocidad.

– La colisión puede ser centrada o descentrada, en función de si los centros de gravedad están o no alineados en la línea de impacto (colisión frontal, alcance, frontolateral, etc). Eso va a complicar el análisis, aunque nos centremos en los alcances, como bien comentas se puede producir una pérdida de control, producirse colisiones secundarias, etc.

– La masa de los vehiculos también afecta a la colisión y a la distancia que recorren frenando (más pesado, más energía cinética).

– Las colisiones en sí mismas pueden ser más o menos elásticas o plásticas, produciéndose una deformación mayor o menor tanto en el vehículo como en los ocupantes (nosotros, que somos difíciles de “reparar”).

- En la distancia de detención de los vehículos influyen múltiples factores: neumáticos, presión, asfalto, estado del firme, amortiguadores, edad y estado físico del conductor, tiempo de reacción del mismo, etc.

– Circular con escasa distancia de seguridad delantera aumenta el nivel de activación de los conductores y hace que aumente el estrés y la fatiga, restando eficacia a nuestra conducción.

Todo nos lleva a optar por no jugárnosla, dejando una distancia de seguridad más que suficiente y buscar escapatorias conduciendo, para evitar el daño.

Gracias por preocuparte por introducir análisis más objetivos que no se basen sólo en opiniones y creencias.

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Jaume

Hola Antonio. Como supongo que entenderás, en este tipo de artículos la filosofía es presentar una situación que sea plausible explicar al público en general, no hacer una lista exhaustiva de todo lo que influye.

Es una crítica que hago a menudo a mi gremio (soy Físico, con más de ocho años de experiencia en investigación en Física Teórica, especialidad teoría de cuerdas), que al comunicarse con la sociedad en especial no saben simplificar y coger sólo los dos o tres conceptos más importantes.

En este caso, mi criterio fue tener en cuenta únicamente la velocidad por la sencilla razón que es lo que podemos controlar. Dados dos vehículos en una carretera, no podemos cambiar su masa, ni el estado de sus frenos, ni sus suspensiones, etc.

Una vez fijadas esas variables, y suponiendo que el alcance es “de lleno” no oblicuo, debería ser obvio que, para esos dos vehículos, el daño en el golpe inicial depende sólo de la velocidad relativa.

A partir de ahí, los comentarios que haces son esencialmente correctos. Pero recitar una lista de posibles efectos es poco didáctico, en mi más que humilde opinión. Querer enseñar demasiado provoca que al final no se enseña nada bien. Fíjate que para a cada fenómeno que mencionas el mismo nivel de detalle haría falta una serie de artículos más larga (sobre los frenos, hicieron falta 8 artículos).

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Virus

A mi la única que vez que me dieron por detras (con el coche…)fué estando parado en un semaforo. La calzada estaba mojada por la lluvia y el coche que me alcanzó hizo un bonito deslizamiento hacia el culo de mi coche. Por suerte lo ví a tiempo de levantar el pie del freno y no pegaría a mas de 10km/h. No hubo daños visibles, todo se quedó en un susto. Supongo que si en vez de levantar el pie hubiese apretado mas la cosa sería muy diferente.

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menos_16

No entiendo bien cual es el enfoque que se intenta dar en el artículo..
Simplifiquemos un poco practicando una reducción al absurdo con intención de dar un ejemplo practico:
Disminuyamos la distancia a 0, es decir los vehículos van pegados, literalmente.

Diréis que eso no puede ocurrir, dos vehículos no pueden ir pegados.. bueno sí, en realidad sí que pueden, pensemos en un camión con plataforma, o en un furgón con remolque etc, en el cual fallan los frenos posteriores.

Es un ejemplo teóricamente equivalente al caso (1) que plantea el artículo, lo único que la distancia entre los vehículos es 0. ¿Qué ocurre entonces? ¿Sé cumple la teoría?

Pues sí, se cumple,
y eso podemos observarlo cuando un camión hace ‘la tijera’. Técnicamente el remolque no sufre daños por la colisión, se rompe la 5ª rueda pero por que el enganche es un cierre físico, si fueran 2 vehículos independientes no ocurriría … pero… pero es que la teoría solo habla del segundo vehículo.
Las consecuencias para el primer vehículo, si bien no hay colisión, es una pérdida de control con total seguridad, un muy probable trompo/vuelco y un muy grave accidente si la colisión se da a alta velocidad. (como bien señala el artículo hacia el final)

- Si alguna vez habéis visto los efectos de una tijera 80Km/h …-

Después de esa estúpida demostración de que lo que dice el articulo es estrictamente cierto (pero mal planteado a mi parecer), ahora propongo un planteamiento más sencillo, y para mi punto de vista más correcto.

1 NO importa, en la practica, la diferencia de velocidad de los vehículos. Pensemos que los vehículos tienen una velocidad/energía que antes del accidente es 2x120km/h, y despues es 2x0Km/h. Si o si.

2 Toda la velocidad/energía (2x120km/h) que no reduzcas/disipes con los frenos lo reducirás mediante el factor ‘hostia’ que muy perjudicial para la salud. *

Conclusión obvia: contra más frenada apliquen los dos vehículos mejor es PARA TODOS el accidente, puesto que es menos el factor ‘hostia’. La frenada aplicada es directamente proporcional a la distancia uqe guarden los vehículos entre si. Más distancia => menos colisión.

Que el vehículo trasero no sufra muchos daños importantes no nos servirá de mucho si nosotros viajamos en el delantero y perdemos el control del coche a 90Km/h porque el de detrás nos pega un “empujoncito” de + 10Km/h. ¿Verdad?

* He obviado algunos aspectos como la deformación del vehículo o un choque parcial, o la frenada/deriva del 2º vehículo en el momento posterior al impacto porque en realidad bien son independientes de la velocidad o bien irrelevantes en la práctica.

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pepserra

Mira, teniendo un fisico al alcance como el elocuente Jaume, justo en esas situaciones me gustaria plantear algo que en su dia ya expuse en un post creo que sobre crash tests.

Cuando de produce el impacto del vehiculo de detras con el mismo frenando, el vehiculo , empiricamente todos lo hemos visto, tiende a cabecear.

Ergo, ¿es el cabeceo de este segundo coche algo que en los crash test deberia tenerse en cuenta?

A mi , modesto galeno, se me antoja que las fuerzas de deformacion que actuan sobre el vehiculo impactante sobre el impactado , asi como el comportamiento de los ocupantes que tienden a seguir moviendose aun con airbag + cinturon no deben ser las mismas(vectores) que ocurren en un crash test a 64 kmh pero sin angulo de cabeceo en el impacto.
Lo mismo se puede decir del vehiculo alcanzado.
¿Podrias comentar esto Jaume?
Supongo que no es muy relevante en los tests (no creo que esto se les haya pasado)

Merci ;)

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pepserra

Jaume , me refiero a que cuando frenas el capo tiende a bajar
llamale capotear quizas es mas exacto
cabecear es muy aeronautico je je

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52337

a mi punto de vista Tecnico Accidentologico, creo que la solucion esta en la FISICA, de alli, partir con las supocisiones habidas, como dije que si 0 KM. o a 22 Km., es facil de definirlo con formulas fisicas, inherentes al tema, a mi parecer nos estamos dejando llevar por la Logica y nos olvidamos de lo cientifico..Disculpe GRACIAS.

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Brisa

Tuve una colisión (yo iba detrás) hace unas semanas. Iba a 80 km/h y reduciendo para realizar una salida que se encontraba a 300 m. Estaba a buena distancia del coche delantero. El conductor del coche que iba delante del mío frenó a raya (no me explico que le pasó, tampoco me lo dijo luego) así que al ver que la colisión era evidente puse la espalda contra el asiento, frené a fondo y encendí las luces de emergencia. El que iba detrás de mi quedó a escasos centímetros de distancia de mi coche, pero mi coche colisionó de tal forma que el “morro” quedo doblado y se dañó el radiador. El coche al que colisioné (un turismo al igual que el mío) no sufrió más que dos “rasguños” (no tenía ningún daño en su estructura ni tampoco visibles”). Al salir le pregunté al conductor como estaba pero el solo quería irse, me dejó un papel con el nombre de la empresa a la que tenía el coche, su nombre de pila, número de teléfono y póliza. Ni él ni yo hemos sufrido problemas médicos (suerte, porque lo importante es que ambos hemos salido bien parados de esto). No encuentro explicación del porqué mi coche está destrozado mientras que él de el sólo tiene rasguños por la parte baja. Aclaro que en ningún momento deseo el mal para la otra persona, sólo quiero saber porqué de este hecho.

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