La aceleración de las motos

La ciudad de las motos

Algo que probablemente hayáis notado al salir de un semáforo, es que a menudo las motos suelen adelantarse. Y no es sólo porque los moteros sean todos unos maestros girando la muñeca para salir escopeteados (que también), hay una razón física.

Pero, ¿de verdad hay una diferencia notable? Qué mejor que preguntarle al experto número 1 en vehículos de dos ruedas de Circula seguro: Morrillu, a quien le pusieron una moto entre piernas mucho antes que un pañal. Veamos lo que nos dice sobre lo que se siente al acelerar con moto:

Intentar describir lo que se siente cuando se apuran las posibilidades de aceleración de una motocicleta actual es muy complicado, sobre todo porque es difícil encontrar una experiencia similar que sirva de ejemplo para aquellos que no la hayan sentido. Hay coches, montañas rusas, aviones, que aceleran tanto o mas que una moto pero en todas la postura que llevamos es cómodamente sentados y el respaldo del asiente nos impide irnos para atrás. Sin embargo, en la moto, nuestra postura a ahorcajadas y tan sólo agarrados al manillar, incrementa la propia sensación de aceleración, de que todo ocurre muy deprisa y si nos despistamos, podríamos quedarnos sentados en la carretera mientras ella se aleja de nosotros.

Imaginaros estar parados y empezar a acelerar, con tal violencia, que en poco más de veinte segundos habremos recorrido un kilómetro y ya circularemos a una velocidad superior a los 220 km/h, tan solo agarrados a unos puños de goma, sentados incomodamente en un mínimo asiento en el que con suerte podremos apoyarnos un poco para no irnos hacia atrás y haciendo fuerza con los pies para que nuestro cuerpo no intente quedarse donde está. Es potencia en estado pudo, y máxima violencia en prestaciones. Por algo dicen que es lo más divertido que se puede hacer con ropa…

Interesante… Pasemos a hacer lo segundo más divertido que se puede hacer con ropa, entender la Física del asunto. Muchos de vosotros estaréis pensando en la “relación peso-potencia”. Si es así, tarjeta amarilla por pensar en “peso”, y no en “masa”.

Sí, la relación masa-potencia tiene algo que ver, en el sentido que da idea de que un vehículo liviano adquiere mayor velocidad a igualdad de fuerza tractora. Y, en efecto, la potencia del motor tiene algo que ver con la fuerza tractora. Aunque la relación no es tan directa.

De hecho, sería mejor hablar de la relación “masa-fuerza”. Según la segunda ley de Newton, la aceleración se obtiene dividiendo la fuerza total por la masa. Por lo tanto, a igualdad de fuerza, cuanto mayor sea la masa, más costará acelerar.

Motos algo añejas

Si pedir que nos den la fuerza total es demasiado, por lo menos podríamos preguntar el par motor, lo que nos permitiría hablar de la relación masa-par. El par, magnitud que los físicos caprichosamente llamamos “momento de fuerza”, permite saber la fuerza de empuje simplemente multiplicándolo por el radio de la rueda.

Por lo tanto, a igualdad de par motor, una rueda de mayor radio hará que el vehículo reciba mayor fuerza de empuje. Eso sí, nada es gratis, el motor empleará mayor potencia en mover una rueda de gran radio, incluso si la rueda pequeña mantuviera la misma masa.

Por eso las ruedas no son desmesuradamente enormes (lo cual maximizaría la fuerza a igualdad de par, a costa de exigirle mucho al motor). Se busca el punto óptimo, el equilibrio entre fuerza y carga del motor. Y, también por eso, los vehículos que necesitan mayor fuerza de arrastre (camiones, tractores, etc.) tienen ruedas mayores, a costa de emplear motores enormes.

Aún así, la relación entre torque y potencia es muy compleja. Es cierto que poner un motor más potente al mismo vehículo redundará en mayor torque, pero es muy difícil comparar vehículos diferentes. Depende de muchos factores internos de la transmisión. A la práctica, lo único que podemos hacer es buscar el torque que genera el motor en una tabla.

Así, pues, como vemos hay varios factores. Masa de la moto en su conjunto (sumando conductor con la equipación de seguridad), par motor (que de alguna forma tiene que ver con la potencia) y radio de la rueda. Con todo esto en mente, hagamos unos números.

Comparamos una berlina normalita, algo añeja ya, similar a la mayoría de los coches que vemos en nuestras carreteras; con dos motocicletas, una en el extremo deportivo (la BMW) y otra más normalita (la Kawasaki). A todos los vehículos le hemos sumado la masa de una persona de 75kg, más 15kg de gasolina. A las motos, instruidos por el propio Morrillu, añadimos 12kg para el casco y equipo de seguridad.

Vehículo Tara M total Potencia Par P / Masa % Par / Masa %
kg kg CV Nm CV/kg (m/s)2
Berlina 1040 1130 90 152 0,080 100,0% 0,135 100,0%
Kawasaki Z750 203 305 106 78 0,348 436,4% 0,256 190,1%
BMW S1000RR 204 306 193 112 0,631 791,9% 0,366 272,1%

Como veis, a parte de ser más potentes (esta berlina está en la gama baja hoy en día), las motos tienen una relación masa-potencia cuatro y ocho veces mejor.

El coche tiene mayor par, lo necesita para mover tanto peso. Pero, aún así, la relación par-masa es casi dos y tres veces más favorable a las burras. Conjugado con que estas tienen unas ruedas de radio algo mayor (14 pulgadas el coche por 17 las motos), podemos estimar que la aceleración de la Kawasaki será aproximadamente el doble, y la BMW el triple.

Es una diferencia notable, que se traduce en que en las motos se adelanten prácticamente siempre en los semáforos. Y no sólo porque zigzagueen entre los coches en la cola (que también).

Agradecimientos especiales | Morrillu
Fotos | Jaume, Joe. T