La física de la velocidad: cuando un accidente equivale a la caída desde un rascacielos

accidente coche

En verano, época de grandes y numerosos desplazamientos en coches, se suele insistir más que nunca en controlar la velocidad y respetar los límites de velocidad. Muchas veces se habla de exceso de velocidad en los medios de comunicación para justificar un accidente, pero en realidad es la velocidad inadecuada a las condiciones de tráfico, climatología, vía y a su propia capacidad la que puede ser la causa de un accidente.

Sin embargo es indudable que la velocidad es un factor agravante en las consecuencias de un accidente. Y los medios de comunicación y la DGT de recordarnos que, por ejemplo, “un choque a 50 km/h equivale a caer desde un sexto piso”. Detrás de ese ejemplo hay una realidad física que no deberíamos olvidar nunca.

Cuánto mayor sea la velocidad del vehículo, más grave será el accidente. Nuestro sentido común ya nos dice que no es lo mismo tener un accidente a 50 km/h que a 100 km/h. De hecho, pensamos que a 100 km/h será el doble de violento que a 50km/h. Sin embargo, en realidad será 4 veces más grave. Y es que la energía cinética de un objeto en movimiento (como es el caso de un coche circulando) es proporcional a su masa y a su velocidad al cuadrado.

velocidad

La relación entre energía cinética y masa

Con cada aumento de la masa, le corresponde un aumento proporcional de la energía cinética. Si el vehículo que circula ve su masa multiplicarse por dos, su energía cinética también se multiplicará por dos.

Por ejemplo, un vehículo de 800 kg a 36 km/h tendrá una energía de 40 kJ, mientras que uno de 1.600 kg a 36 km/h tendrá una energía de cinética de 80 kJ.

La relación entre energía cinética y velocidad

A cada incremento de la velocidad le corresponde un aumento de la energía cinética. Si la velocidad es multiplicada por k, la energía cinética lo será por k2. Por ejemplo, si un coche de 1.000 kg que circula a 36 km/h (o 10 m/s), éste posee una energía cinética E=50 kJ. Si circula a 72 km/h (20 m/s), su energía cinética será de 4E=200 kJ. Y si va a 108 km/h (30 m/s) su energía cinética será de 9E=450 kJ.

El choque: la energía no se pierde, se transforma

accidente tráfico grúa

Cuando un vehículo impacta contra un obstáculo (muro, árbol, etc) toda la energía cinética acumulada se transfiere y se transforma en otro tipo de energía que terminar por deformar la carrocería, calentar los materiales, etc. Obviamente, los ocupantes del vehículo también tienen energía cinética, de ahí la importancia de llevar siempre los cinturones de seguridad.

Y es aquí donde la DGT y los medios apelan a nuestra consciencia con el ejemplo de la caída desde un edificio. Tanto la energía cinética del vehículo en marcha, como la energía potencial del vehículo cayendo, son bastante sencillas de calcular. Basta con igualar ambas energías para averiguar qué velocidad equivale a una determinada altura. La fórmula aplicable es la siguiente: A = V2x0,004 donde A es al altura en metros y V la velocidad en km/h.

Para el ejemplo que nos ponen de la caída de un rascacielos, la masa del vehículo no se toma en cuenta porque la velocidad de caída libre de cualquier objeto (da igual su peso), si no tomamos en cuenta su resistencia al aire, es de 9,8m/s2.

¿A cuántos pisos equivale?

rascacielos España

En el caso de un vehículo que circula a 60 km/h y tiene un choque frontal con un objeto inmóvil tendríamos : 602x0,004=14,4 metros; equivaldría a una caída libre desde una altura de 14,4 metros. Y partiendo de la base que la altura media de un piso en España es de 2,36 metros, equivaldría a una caída libre desde el sexto piso.

¿Y en caso de circular a 120 km/h? Equivaldría a caer desde una altura de 57,6 metros, es decir, desde lo alto del edificio España de Madrid. Concretamente, sería de la planta 24 (el edificio cuenta con 25 plantas). Y a 200 km/h equivaldría a caer desde 160 metros de altura, es decir, una altura superior a la de la Torre Picasso de Madrid y sus 156 metros. No hace falta ser físico ni explicar fórmulas para darse cuenta de la brutalidad del impacto y sus consecuencias.

 

En Circula Seguro | El exceso de velocidad: (1) Sus efectos y alcance (2) Cómo abordar el problema (y 3) ¿Dónde está el límite?