Al tener en nuestras manos un volante o un manillar en una calle nos vemos sometidos a las leyes de Newton.
1. Podemos cambiar de dirección-- movimiento acelerado con aceleración normal. Las curvas las podremos tomar si la fuerza que hace el pavimento a las ruedas es m . v2/R.
Cuanto mayor sea nuestra velocidad y menor el radio de la curva tendremos más dificultades para tomar una curva.
Los motoristas disponen de una ayuda adicional. En estos vehículos el motorista puede inclinarse. El peso se desplaza de la vertical y aparece una parte hacia dentro de la curva.
El mismo sistema se utiliza en las carreteras peraltando, inclinando la carretera hacia dentro de la curva.
En cualquier caso cuidado con la velocidad y el radio de la curva.
En cualquier caso podemos llegar a esta situación.
2. También podemos acelerar, dejar de acelerar o frenar. Podemos cambiar la velocidad de nuestro vehículo.
Siempre tenemos que contar que existe una fuerza de rozamiento. En un vehículo esta fuerza de rozamiento tiene varias componentes:
El rozamiento interno de las diferentes partes del motor, engranajes, cadenas, etc. (15%)
El rozamiento contra el aire. Depende de la forma del vehículo y del cuadrado de la velocidad. (65%)
Rozamiento de los neumáticos con la carretera. (20%)
La fuerza que hace el suelo sobre la rueda al pisar el freno.
Si queremos perder velocidad rápidamente necesitamos un pavimento y unas ruedas en buenas condiciones. Podemos llegar a fuerzas de rozamiento casi iguales al peso del vehículo en las mejores condiciones aunque en los coches de calle suele ser menor que el peso.
Podemos introducir una fuerza propulsora con el motor (a través del pedal de acelerador) o con los pedales.
SECUENCIA TÍPICA DE FRENADO.
1) Tiempo de reacción.
Los conductores tardan en reaccionar ante un problema. Llega el estímulo al ojo, el nervio óptico lo envía al cerebro, se procesa, se envía la señal a la mano o al pie. Todo este proceso tiene una duración (mayor en el caso del pie). Depende de cada persona y de su situación de alerta, de haber consumido sustancias que afecten al cerebro, etc. Como mínimo son unas décimas de segundo durante las cuales no hacemos nada. El movimiento será prácticamente uniforme.
2) Frenamos.
En un coche con ABS al pisar a tope el freno el ordenador de a bordo calcula la máxima fuerza que se puede hacer sin derrapar. Sin ABS deberemos realizar esta operación nosotros. En cualquier caso la fuerza de frenado disminuirá la velocidad y tardará un tiempo en parar, durante la cual recorrerá otra distancia.
El coche ante una emergencia va a recorrer distancia con movimiento uniforme (reacción) + distancia con el coche frenando.
Si la velocidad es excesiva las dos distancias son grandes. La distancia de seguridad que deberemos mantener con los coches o con los posibles obstáculos depende de:
- velocidad del coche.
- eficacia de los frenos.
. masa del coche.
- estado del pavimento.
- tiempo de reacción.
Puedes consultar esta animación http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/acc_coche/carAccidentIndice.htm
Puedes consultar la página: http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/acc_coche/teoria_acc_coche.htm
Problema. Un coche circula por una calle y ve cruzar un niño. ¿logrará parar?
Datos necesarios para el cálculo: Distancia al niño / velocidad del coche / masa del coche/ tiempo de reacción / fuerza frenado (frenos-pavimento)
distancia al niño 15m velocidad del coche 20 m/s tiempo de reacción 0,8 s masa del coche 800 kg fuerza frenos (hay agua) 1600 N.
1) Movimiento sin frenar mientras reacciona. Movimiento uniforme e = 0 + 20. 0,8 = 16 m.
Consecuencia se salta el semáforo antes de comenzar a frenar. Pasa a 72 km/h pudiendo matar al niño.
2) Movimiento frenando: a= F/m = -1600 / 800 = -2m/s2 es una aceleración de frenado.
tardará en parar vf=vi+a.t 0=20-2.t t=10s
y recorrerá frenando x= 0 + 20.10 - 1/2. (-2).102 = 100 m
El coche va a tardar en detenerse 16+100=116. La tragedia ocurrió hace rato, ahora vendrán las lamentaciones.
¿Cómo se podía haber evitado?-----