Pisa el freno (1): ¿Por qué es necesario?

Si a un niño, o a cualquier persona que no haya tenido contacto con el conocimiento científico de los últimos 400 años, le preguntáis por qué una pelota chutada se detiene unos cuantos metros más allá, probablemente responda algo del estilo «porque se le acaba la fuerza que le hemos dado».

Desde que nos lo explicó un tal Galileo, sabemos que la historia no va exactamente así. La pelota se detiene porque aparecen fuerzas de fricción que tienden a disminuir el movimiento relativo de la pelota con respecto a su entorno. Pero si no existiera dicho entorno (por ejemplo, en el vacío), el movimiento se imprima a cualquier objeto permanecerá constante e inalterado.

Es decir, a los diferentes objetos no se les acaba el movimiento por que sí, sino por culpa del rozamiento. Aunque, en realidad, no es que el niño sea un poco cortito al pensar de esa forma; durante muchos años reinó la teoría aristotélica, según la cual todos los cuerpos no sometidos a una fuerza externa tienden a volver a su estado natural de reposo.

¿Por qué Aristóteles, como los niños, tuvo esta idea tan (científicamente) equivocada de las leyes del movimiento? Pues porque vivió en la Tierra, y nunca supo lo que ocurría en un lugar sin fuerzas de fricción. Vivimos en un mundo dominado por las fuerzas de rozamiento, y por lo tanto que las cosas se paran si no las continuamos empujando es algo que todos damos por garantizado en nuestra vida cotidiana.

Estamos hablando de teorías pre-científicas, cuyo objetivo no era la capacidad de hacer cálculos precisos, sino simplemente dar ideas sencillas que permitían entender el día a día a groso modo. Y como en nuestro entorno siempre tenemos las dichosas fuerzas de fricción, suponer que las cosas siempre se pararán es lo suficientemente útil como para que no nos lo cuestionemos demasiado.

De hecho, esto es un enorme obstáculo al transporte a larga distancia. Imaginaos que el pobre Aristóteles intentando llevar un enorme cajón de mercancías para vender al pueblo de al lado. Como la caja se detiene a causa de la fricción con el suelo, el sufrido filósofo se veía obligado a empujar durante todo el trayecto (aunque es más probable que usara algún animal que tiraba de la carga por él, claro está).

Este es el motivo por el que a menudo se dice que la rueda es el mejor invento de la historia. Como ya os intenté explicar hace un año y pico en el enlace anterior, la rueda no sólo evita que la fricción con el suelo se oponga al movimiento (porque, de hecho, el punto de contacto con el suelo no se mueve, y por lo tanto el rozamiento no frena el vehículo), sino que además se aprovecha de dicha fricción para controlar el movimiento del vehículo.

De hecho, la rueda es extraordinariamente eficiente eliminando el problema del rozamiento. Supongo que habréis intentado empujar vuestro coche alguna vez. En llano y punto muerto no cuesta demasiado moverlo, ¿verdad?. Compararlo con lo costoso de mover un armario ropero lleno de ropa, que pesa bastante menos que un coche medio.

Paradógicamente, el hecho de que la rueda anule el efecto de la fuerza de fricción con el pavimento genera nuevos problemas. Sin ruedas, como hemos dicho, cuesta mucho mover el vehículo. Pero con ellas, lo difícil es detener el vehículo cuando lo necesitamos. Ahora que hemos conseguido eliminar el rozamiento, volvemos a la ley de inercia: el vehículo se seguirá moviendo a la misma velocidad, hasta que aparezca una fuerza que lo haga detenerse.

Sí, es cierto que las ruedas sólo eliminan el efecto de la fricción con el suelo, y hay otros tipos de rozamiento que intentan frenar el avance de nuestros vehículos. Sobre todo, la fricción de las piezas internas y la resistencia del aire. Pero son fuerzas relativamente pequeñas (sobre todo, a baja velocidad), por lo que la distancia de detención es enorme.

Con toda esta parafernalia, no hemos hecho más que llegar a la conclusión que todos los vehículos deben incorporar un sistema que les permita reducir su velocidad rápidamente cuando lo necesiten. Y ese sistema se llama freno.

Sí, ya sé que no he inventado la sopa de ajo, y que esta conclusión es tan obvia como las intenciones de un niño en una pastelería. Pero seguramente un troglodita, harto de arrastrar el mamut que acaba de cazar, alucinaría bastante si le contamos que hoy en día los mayores problemas en seguridad vial provienen de la dificultad de detener el vehículo, y no de ponerlo en marcha.

En definitiva, vale la pena pararnos y pensar un poco sobre el pedal de en medio, y a eso dedicaremos los próximos artículos. Porque, aunque a veces lo olvidemos, es básicamente imprescindible. ¿Os imagináis conducir vuestro coche, y que la única forma de detenerlo fuera dejar de acelerar? Porque a menudo, al detenernos se aplican las mismas reglas que en aquel programa de televisión, hay que acercarse tanto como se pueda, pero sin pasarse.

Fotos | OliverAlex, Let Ideas Compete