SEGURIDAD VIAL CINEMÁTICA DINÁMICA
FÍSICA APLICADA
RELACIONADO CON EL PLAN DE ORIENTACIÓN ACADÉMICA Y PROFESIONAL. OPOSICIONES PARA LA POLICÍA
SEGURIDAD VIAL. CINEMÁTICA Y DINÁMICA. FÍSICA APLICADA:
Guarda relación con los siguientes aspectos del PERFIL DE SALIDA DEL ALUMNADO DE LOS INSTITUTOS DIOCESANOS DE CANARIAS:
CIENCIA CON CONCIENCIA:
Teniendo en cuenta las edades de los alumnos a los que va dirigido este contenido, próximas a la obtención del carnet de conducir, no podemos dejar de resaltar la importancia de tomar conciencia de lo que tenemos entre manos cuando conducimos. No sólo por la propia seguridad y la de los que llevamos con nosotros en el vehículo, sino por la de todos los que se encuentran en la carretera.
Una payasada, un «presumir» con un acelerón, conducir con nuestras habilidades sensoriales mermadas por «productos tóxicos», pueden tener consecuencias para nosotros y los demás que vamos a arrastrar toda la vida. Todos sabemos a lo que nos referimos. Quién ha motivado un accidente con consecuencias posiblemente lo recuerde cada noche antes de dormirse.
INTERIORIZO PROCESOS Y VALORES (PERFIL DE SALIDA DEL ALUMNADO)
DE LA DISTANCIA DE FRENADO:
En los accidentes, cuando un coche frena bruscamente, dejando marcas en la carretera, se puede calcular la velocidad que llevaba el vehículo antes de frenar, lo cual permite analizar la responsabilidad de los conductores si llevaban velocidades superiores a las permitidas en caso de accidentes. Aparte de mucha química, la policía científica y como no podría ser de otra forma, utiliza mucha física.
La expresión (1):
permite este cálculo, donde “x” es la distancia recorrida frenando (medida a través de las marcas de frenado) y “a” es la aceleración de frenada.
Nos falta tener la aceleración de frenado, que depende de las características del suelo, que las podemos expresar a través del coeficiente de rozamiento “µ”, quedando la siguiente expresión (2):
Se estiman para vehículos que están frenando, los siguientes coeficientes de rozamiento, que como sabemos, depende de las superficies en contacto y teniendo en cuenta las características medias de los neumáticos:
Notar la disminución del valor del coeficiente de rozamiento a medida que disminuyen las posibilidades de agarre del pavimento.
CUESTIONES:
1.- Justificar la expresión (1) a través de las fórmulas correspondientes del M.R.U.A., que se muestran, eliminando el tiempo:
VÍDEO QUE RESUELVE LA CUESTIÓN: https://youtu.be/JZaEUYxQBgU
2.- Justificar la expresión (2) a través del uso de las Leyes de Newton de la Dinámica correspondientes.
VÍDEO QUE RESUELVE LA CUESTIÓN: https://youtu.be/x-JdG1WmEw4
3.- Cuando el neumático está gastado, ¿qué ocurre con los coeficientes de rozamiento estimados en la tabla correspondiente?
4.- Investigar el modo en que los neumáticos nos avisan de que es necesaria su sustitución, haciendo una revisión al respecto en el coche familiar.
5.- Hallar la velocidad que llevaba un coche si se sabe que frenó bruscamente y dejó una marca de frenado de 30 m en una carretera de asfalto. Con esa velocidad, ¿qué distancia hubiera recorrido hasta pararse en la nieve?.
6.- Buscar información sobre el sistema de frenado A.B.S., que incorporan la mayoría de vehículos actuales y estimar cómo serían las marcas de frenado en este caso.
7.- Estimar con las herramientas matemáticas-físicas suministradas, cuál debería ser la distancia que debemos tener con respecto al vehículo que nos precede, si vamos a una velocidad de 80 km/h.
DE LA SEGURIDAD CUANDO TOMAMOS UNA CURVA:
Cuando tomamos una curva con el coche, a una cierta velocidad “v”, tenemos que alterar la dirección de la velocidad, comunicando por lo tanto una aceleración. Si suponemos que vamos a tomar la curva con un movimiento circular uniforme de radio “R” (el de la curva) esa aceleración será sólo aceleración normal, descrita por la siguiente expresión (3):
que será perpendicular a la dirección de la velocidad del coche, es decir dirigida hacia el centro del círculo que marca la curva.
Teniendo en cuenta que por la segunda Ley de Newton:
Mientras tomamos la curva, sobre el coche actúa una fuerza, dirigida en la dirección y sentido de esa aceleración, por lo tanto hacia el centro del círculo que describe la curva.
Esa fuerza es la fuerza de rozamiento que ejercen los neumáticos con la carretera, de valor igual a su expresión habitual: FR = µ·N
Donde la normal “N”, será igual al peso del vehículo, aplicando la segunda Ley de Newton en el eje vertical.
CUESTIONES:
1.- Explicar a través de las ecuaciones suministradas la razón por la que a mayor velocidad mayor posibilidad de salirse de la curva.
2.- Explicar a través de las ecuaciones suministradas el motivo por el que en las curvas más cerradas es más probable salirse de la curva.
EJERCICIO FQ4EE2395:
La velocidad máxima con la que un vehículo de 1300 kg de masa puede coger una curva de 180 m de radio es de 60 km/h. Hallar:
a.- La fuerza de rozamiento existente.
b.- El coeficiente de rozamiento entre las ruedas y el asfalto.
DATO: g=9,8 m/s2
VÍDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/OT9tKLaRlH8