La diferencia entre 120 y 150 (2)

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Seguimos con nuestra comparación Física entre viajar a 120 y 150km/h. Empezamos considerando todo lo referente al consumo, con sus consecuencias ecológicas y económicas, tanto para los conductores individuales, como para la macro-economía global. Hoy veremos como afecta la velocidad al frenado.

La capacidad de reducir la velocidad es imprescindible. Creo que no es necesario argumentar en este sentido, quedarse sin frenos es la peor pesadilla de cualquier automovilista. En el peor de los casos, si observamos una obstrucción en la carretera, deberemos detenernos completamente antes de llegar a él. En caso contrario, vamos mal.

Cuando estamos frenando, el pavimento ejerce cierta fuerza hacia atrás sobre nuestro vehículo. La segunda ley de Newton dice que el efecto de dicha fuerza es provocar una desaceleración inversamente proporcional a la masa del vehículo. En otras palabras, «la fuerza es igual a la masa por la (des)aceleración».

Los más avispados os habréis dado cuenta que en el párrafo anterior no he dicho nada sobre la velocidad. Así es, la desaceleración no depende de la velocidad; tendremos la misma frenada a 120 como a 150km/h. Pero, evidentemente, cuanto mayor sea la velocidad, a igualdad de desaceleración, más tiempo nos costará detenernos.

Y en el tiempo que tardamos en detenernos, por supuesto, nos seguimos moviendo, recorriendo distancia. Cuanto mayor fuera nuestra velocidad original, más rápido nos seguiremos moviendo durante el frenado. Y, además, el frenado durará más tiempo. Estos dos efectos se acumulan, la consecuencia es que la distancia recorrida durante la desaceleración no es proporcional a la velocidad, sino a su cuadrado.

Es decir, al doblar la velocidad, se cuadruplica la distancia que recorremos al frenar. Al pasar de 120 a 150km/h, pese que el aumento de la velocidad es sólo del 25%, la distancia de frenado se incrementa en un 56%.

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Pongamos unos números reales. Según la última ITV de mi coche, una berlina de 10 años de aproximadamente una tonelada, entre los cuatro frenos son capaces de ejercer una fuerza de hasta 8300 Newtons (la fuerza necesaria para soportar casi 850 kilogramos).

Según la segunda ley de Newton, la desaceleración causada por mis frenos es de 8.3m/s2. O lo que es lo mismo, durante cada segundo de frenada, la velocidad se reduce aproximadamente en 30km/h. Es decir, a 150km/h, el tiempo de frenado se incrementa en todo un segundo.

En estas condiciones, si voy a 120km/h, detenernos me costará unos 67m. A 150km/h, desde que acciono el freno hasta que me detengo por completo, habré avanzado 105m.

¿Quieres hacer números con tu propio vehículo? Voy a hacer algo muy poco usual en Circula seguro, poner una fórmula. Espero que no os asuste.

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Donde m es la masa del vehículo (medida en kilogramos, teniendo en cuenta los ocupantes y la carga), v representa la velocidad (medida en kilómetros por hora), y F es la fuerza de frenado medida en Newtons, que podéis encontrar en el informe de la ITV (tenéis que sumar las cuatro ruedas).

De todas formas, hay que tener en cuenta que no siempre podemos alcanzar la máxima fuerza de frenado de nuestro vehículo. Depende de muchos factores: la calidad del asfalto, la fuerza de nuestro pie, el estado de los neumáticos, la meteorología, etc.

Además, por supuesto, debemos tener en cuenta el tiempo de reacción. Al atisbar el obstáculo, tenemos que procesar la información y tomar una decisión racional, que es más lenta que un acto reflejo. Se suele decir que se tarda aproximadamente un segundo. Durante ese segundo seguimos circulando como si no hubiera obstáculo alguno. A 120km/h, esto representa 33 metros. Mientras que a 150km/h, la distancia de reacción llega casi a los 42m.

Sumando ambos efectos, entre que vemos un obstáculo hasta que logramos detener nuestro vehículo por completo, tomando el ejemplo de mi coche, a 120km/h recorremos aproximadamente un centenar de metros. En cambio, si circulamos a 150km/h, la distancia de detención técnica es de 146m, con un aumento del 46%.

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¿Ésto es mucho o poco? Bueno, podemos compararla de la siguiente forma. Cuando un vehículo se detiene por emergencia en el arcén, la ley le obliga a colocar el triángulo 50 metros por detrás, y de forma que sea visible una distancia de 100m. Es decir, la ley nos asegura que seremos conscientes del obstáculo con una antelación de 150m.

Supongamos que el margen se cumple de forma exacta. A 120km/h, podremos detenernos justo al llegar a la altura del triangulo, bastante lejos del vehículo averiado. Parece un margen de seguridad más que adecuado. En cambio, si íbamos a 150km/h, como pronto conseguiremos detenernos a penas cuatro metros.

¡Cuatro metros! Y eso, suponiendo que todo marcha a la perfección, que no nos despistamos ni una milésima de segundo, que reaccionamos rápido, que somos capaces de aplicar la fuerza necesaria sobre el pedal del freno, que la carretera y las ruedas se encuentran en perfecto estado, gozando de la máxima adherencia…

En conclusión, en el caso que nos traemos entre manos, evitar un accidente siniestro resulta un 46% más difícil. Y todo esto, para ganar diez minutos cada cien kilómetros.

Pero la velocidad no sólo hace que evitar un accidente sea más difícil. En el próximo artículo veremos que, además, también provoca que las consecuencias de las colisiones sean mucho más graves cuando se llegan a producir.

En Circula seguro | La diferencia entre 120 y 150 (1, 2, 3 y 4)
Fotos | cotaro70s, Adolfo Abalo, scalleja

  • Todo este artículo se basa en la presuncion de que el conductor siempre circulará a 150km/h, bien sea porque incluso en carreras de baja calidad no se limitara la velocidad, como porque el conductor es un automata que siempre se movera a una velocidad invariable (aunque haya condiciones meteorologicas adversas o mal estado del firme). Tambien se asume que si se incrementa el límite de velocidad, no se modificará la normativa para que la señalización de vehiculos accidentados sea mas eficiente, y que el vehiculo siempre tendra un mantenimiento deficiente.

    Saludos

  • @crefu, por supuesto que supongo que siempre se circula a 150. Por eso el artículo se llama “La diferencia entre 120 y 150”, no “La diferencia entre 120 y 105 por si llueve” 😉

    Las condiciones, en realidad todas las cuentas las he hecho teniendo en cuenta condiciones ideales. Pero en realidad uno no puede controlar las condiciones que hay 100m más adelante. Puede haberse reventado una tubería y tener que frenar en húmedo en plena canícula estival.

    La normativa sobre señalización de vehículos que han parado por emergencia, es un simple ejemplo. Podría haber dicho “150m por delante se le cae la carga a un camión”, y valdrían los mísmos números.

    En resumen, lo que dice este artículo es que la distancia de detención se incrementa mucho a 150km/h, y eso hace mucho más difícil evitar accidentes. Yo he elegido un par de ejemplos para ejemplificar. ¿Quieres otros ejemplos? Vale. Pero no cambian el fondo.

  • Bueno, hay que tener en cuenta otros 2 factores, de los que hablo con conocimiento de causa porque soy técnico dedicado en mi trabajo a las carreteras.

    Uno de ellos es que el coeficiente de rozamiento para la frenada no es el mismo para todas las velocidades. En realidad el coeficiente a 150 km/h es un 14% menor que a 120 km/h, asimilando la frenada a un coeficiente único equivalente para el paso de la velocidad de partida hasta cero. Esto significa que a igualdad del resto de factores, la deceleración de frenada a 150 km/h es casi un 17% más ineficiente que a 120 km/h (el coeficiente tal y como lo he considerado va dividiendo, por eso los % de comparación no son exactamente iguales).

    Repito entonces: a igualdad de condiciones del pavimento, de desgaste del neumático, de fuerza de frenada, de peso del vehículo, de trayectoria del vehículo, de pendiente del pavimento, etc, etc. un vehículo circulando a 150 km/h frena un 17% menos que un vehículo a 120 km/h. Eso se debe tener en cuenta en el cálculo.

    Por otra parte, añado que nosotros solemos considerar un tiempo de reacción de 2 segundos y no de 1. Los estudios dicen que es un tiempo garantista para darse cuenta del problema, decidir la frenada y mover el pie de donde sea que esté hasta el freno.

    En cuanto al otro factor, es la visibilidad existente en la carretera. Puede haber toda el debate que se quiera, pero las carreteras no están preparadas para circular a 150 km/h. Cierto, no te matas en ninguna curva o casi ninguna si circulas a esa velocidad en autovía, pero el tema de la visibilidad existente es diferente. Las carreteras y autovías se diseñan con la idea de una máxima velocidad de recorrido, no solo para no salirse en las curvas, sino también para que, visualizado un obstáculo en la calzada a cualquier vehículo que circule le dé tiempo a frenar. Para ello, la distancia desde la que se visualiza el obstáculo debe ser suficiente, y nuestras carreteras tienen muchos, muchísimos tramos en los que esto no se cumple. Ya puede ser bueno el coche y el conductor, que si tienes una curva a derechas o izquierdas sin visibilidad suficiente (por las barreras, por el terreno, por un cambio de rasante,…) y hay un obstáculo justo detrás, a 120 km/h te da tiempo a frenar y a 150 km/h te lo vas a comer.

    Añado a lo anterior que las carreteras tienen que servir para todo el mundo, no solo para conductores en las mejores facultades, con coches estupendos y que hayan pasado la ITV hace 3 días. Con esto quiero decir que los parámetros de cálculo se basan en medias muy conservadoras del tipo de conductores y vehículos circulantes, pero las limitaciones no pueden especificarse para cada tipo de vehículo y conductor, y los conductores no están capacitados para decir “si aquí pone máximo a 100 yo puedo circular a 135 porque yo sé que puedo”. Las limitaciones deben aplicarse y cumplirse por todo el mundo, para estar del lado de la seguridad.

    Saludos.

  • #3 Muchas gracias por compartir tus conocimientos con todos nosotros. 🙂