Física

Durante la semana pasada dedicamos un par de artículos a repasar unas cuantas ecuaciones de la Física de bachillerato y aplicarlas a una reducción de velocidad. Nuestro objetivo concreto era conocer la distancia que debe existir entre dos límites de velocidad consecutivos de forma que se puedan cumplir aplicando una suave frenada.

Sin embargo, las ecuaciones que obtuvimos son mucho más generales, sirven para describir absolutamente todas las frenadas de un vehículo (y también para describir las recuperaciones de velocidad, sólo habría que intercambiar las velocidades inicial y final; pero eso lo dejaremos para otro día). Así que sería un crimen no aprovechar que tenemos todos estos conceptos frescos para enumerar todos los factores que influyen en la distancia de parada.

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Habíamos dejado a medias el análisis, desde el punto de vista de la Física, de la distancia que debe existir entre dos señales de limitación de la velocidad según los preceptos de la Norma 8.1-IC, señalización vertical, de la Instrucción de Carreteras.

En resumidas cuentas, el párrafo concreto de la ley que analizábamos viene a decir que los cambios en el límite de velocidad a lo largo de una carretera no deben producirse de forma tan repentina que obliguen a los conductores a hacer un uso intensivo de los frenos. Como cifra de referencia, el texto legal marca una frenada suave donde la deceleración es de 7km/h/s.

Con estas premisas, logramos estimar la distancia mínima que debe existir entre dos límites de velocidad consecutivos conforme a la ley de Carreteras. Nos basamos en la conocida “espacio es igual a velocidad por tiempo”. En este caso, como la velocidad cambia durante todo el frenazo, nosotros tomamos un valor intermedio como referencia: la media entre la velocidad máxima y la mínima.Con todo esto, logramos obtener la siguiente ecuación general:

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Hace unas semanas, Josep nos hablaba de un caso que, incidentalmente, le había presentado yo. Se trataba de un chico que pretendía recurrir una multa de velocidad aduciendo a la Norma 8.1-IC, señalización vertical, de la Instrucción de Carreteras.

Los aspectos legales del caso ya fueron tratados por el maestro Camós en su día. Así que yo, con vuestro permiso, me voy a limitar a hacer unos cuantos calculillos con la Física que casi todos aprendimos en el instituto. La ley en cuestión regula la distancia que debe existir entre dos señales de limitación de velocidad descendentes consecutivas, de forma que sea posible cumplirlas con una leve aplicación de los frenos. A saber:

La deceleración necesaria para alcanzar una velocidad limitada a partir de otra de aproximación responderá a un modelo de deceleración uniforme por la acción de los frenos, a razón de 7 km/h/s (correspondiente a una suave aplicación de aquéllos) complementada por el efecto de la inclinación de la rasante, después de un tiempo de percepción y decisión de 2 segundos.

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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:

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El otro día, en un artículo de capreolus acerca del destino de los airbags una vez han salvado una vida, nuestro lector El Realejero dejó un comentario que suscitó cierto interés en el seno del equipo editorial de Circula seguro.

En dicho comentario, el amable visitante nos relataba un caso real ocurrido a un conocido suyo. Como siempre he odiado de eso de “alguien me dijo que un amigo le dijo”, lo mejor es pasar a copiar literalmente el mensaje original:

Llevabas alguna ventanilla un poco bajada? Tengo dos amigos que han tenido un accidente con el coche a los que “les saltó” el airbag, uno de ellos con las ventanas cerradas… Ahora no oye por un oido y tiene un ojo casi inútil. Por lo que me explicó al estallar los airbag, en unas décimas de segundo se ocupa un volumen de varias decenas de litros de aire en el habitáculo, y si tiene de cortina hasta un centenar de litros. Esto hace que el aire se comprima de tal manera que te “revienta” los tímpanos y los ojos. El golpe en el coche no fué gran cosa, pero todas las ventanas se fueron a tomar por el …. y se quedó físicamente hecho polvo por la compresión del aire. Moraleja: Compra cortavientos y deja siempre un dedito la ventana bajada. P.D. También me dijo que me fijara en que en todos los Crash Test siempre hay alguna ventana bajada en mayor o menor medida.

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Estos días está muy de moda hablar del ahorro en combustible que se obtiene circulando un poco más lento. Creo que no hace falta que recuerde qué es lo que lo ha avivado el debate; muy cómoda debe ser la pierda bajo la que se esconda quien aún no se haya enterado. Aquí mismo en Circula seguro mis compañeros Javier y Morrillu ya se han hecho eco del asunto.

En este artículo lo que propongo es olvidarnos por un momento del entorno político y socioeconómico del momento, y realizar un cálculo objetivo en base a las leyes de la Física para estimar la magnitud real del ahorro. Ya lo había esbozado alguna vez, pero la actualidad aconseja revisitar el cálculo y prestarle mayor atención. Obviamente, el cálculo que haremos aquí será extremadamente sencillo. Hay muchos fenómenos que no tendremos en cuenta, y que pueden tener su importancia.

Por lo tanto, más que fijarnos en el resultado final y calcular decimales a mansalva, debéis considerarlo una medida orientativa de por donde van los tiros. Un cálculo completo (a parte de imposible de generalizar, no hay dos motores iguales) sería mucho más difícil y complejo, pero no se apartaría demasiado de lo que haremos aquí. Así que, para hacernos una idea, debería ser suficiente.

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Todos sabemos que, viajando en autobús (de hecho, en cualquier transporte, pero en los coches privados uno no puede ir de pie), si uno no tiene la suerte de conseguir un asiento, hay que agarrarse bien para no caerse. Las inclemencias del tráfico, las curvas y la frenada ante cualquier parada provocan sacudidas en el interior del vehículo, que si uno no se sujeta firmemente pueden llevarte al suelo.

A estas alturas, todos deberíamos saber ya por qué ocurren ese tipo de sacudidas. Tiene que ver con las aceleraciones, es decir, los cambios de velocidad (y de dirección): nosotros tendemos a seguir en linea recta y velocidad constante, en ausencia de fuerzas. Si el autobús cambia de velocidad, necesitaremos un punto de apoyo que nos transmita la fuerza necesaria para que sigamos la misma aceleración que la carrocería.

Sin embargo, hay un tipo de sacudidas que no sigue exactamente este patrón. Es más, diría que cuando se produce, coge desprevenida a la mayoría de la gente (sobre todo, a personas mayores, para qué nos vamos a engañar).

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En el capítulo anterior analizamos desde el punto de vista físico unos cuantos argumentos que se suelen esgrimir en favor de inflar las ruedas de nuestros vehículos con nitrógeno puro, en vez de con aire normal.

Hasta ahora nos hemos centrado, sobre todo, en los argumentos que tienen que ver con el diferente tamaño de las moléculas que forman los gases de nitrógeno y oxígeno. No obstante, vimos que algunos de estos argumentos no tienen fundamento físico; y los que lo tienen no parecen suficientemente significativos como para justificar los beneficios que se suelen atribuir a esta práctica.

Hoy seguiremos con el análisis, viendo aspectos químicos, termodinámicos y psicológicos.

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Probablemente la mayoría de vosotros habréis escuchado alguna vez propaganda que recomienda inflar los neumáticos de vuestro vehículo particular con nitrógeno en vez de aire normal. Pero ¿realmente es beneficioso? ¿O es un engañabobos pensado para extraernos los euros que tanto nos cuesta ganar?

En este miniserie de artículos analizaremos las diferentes afirmaciones que se pueden encontrar acerca del tema, y veremos que dice la Física sobre cada una de ellas.

Recordad que el aire natural, el que respiramos constantemente, ya es en su mayor parte nitrógeno (78%), mientras que el resto es oxígeno (21%) y trazas de otras substancias (argón, dióxido de carbono, etc.). Así que cuando decimos «inflar con nitrógeno» en realidad la diferencia radica únicamente en el 22% restante, poco más de una quinta parte.

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