La transformación de la energía en un siniestro vial

Siniestros viales y leyes Físicas

Todos sabemos que los accidentes de tráfico pueden llegar a tener consecuencias muy graves para los ocupantes de los vehículos implicados y para los peatones. Sin embargo, el conocimiento acerca de lo que ocurre dentro y fuera del vehículo en el transcurso de un accidente (la llamada dinámica del accidente) es bastante pobre. No disponemos a analizar los Siniestros viales y leyes Físicas.

Es importante saber:

• cuáles son las lesiones más frecuentes, cómo se producen,
• qué elementos y estructuras del vehículo son las que se relacionan con un daño mayor,
• qué comportamientos del conductor repercuten en un mayor número o gravedad de lesiones (como, por ejemplo, una postura incorrecta al volante)
• y, por supuesto, es preciso conocer todo lo que podemos hacer nosotros para minimizar la lesividad en un accidente.

Disponer de tales conocimientos representa una herramienta muy útil. Sirven para:

1. sensibilizar a la población conductora de los riesgos del tráfico
2. concienciar de la importancia de cumplir con las pautas y normas de la cultura de la seguridad vial. Esto nos permite mostrar al conductor  las consecuencias de sus conductas inseguras de una forma directa y concreta. Ello que es muy distinto y más impactante de hablar del riesgo como un concepto abstracto y distante. Además, con estos conocimientos sobre la dinámica del accidente se entenderá mejor el funcionamiento, la utilidad y la eficacia de los distintos sistemas de seguridad pasiva que se han desarrollado en el mundo del automóvil.  De esta manera se puede transmitir a los alumnos la necesidad de su uso de una forma justificada, convincente y rigurosa.

La física en los siniestros viales

Las fuerzas que se desarrollan en un accidente realmente impresionantes En líneas generales. en una colisión frontal a tan solo 50 km/h contra una barrera indeformable, nuestro vehículo se comprimirá unos 60 cm hasta llegar a detenerse por completo Este impacto supone una deceleración equivalente a 15 veces la gravedad terrestre (15 g), lo que ya nos da una primera idea de Ia magnitud de les tuerzas implicadas y de las graves consecuencias que pueden derivarse para los distintos ocupantes del vehículo.

En este tipo de colisión, el conductor irá sufriendo una serie de impactos en cadena contra los distintos elementos del habitáculo, siendo generalmente el primer golpe el de las rodillas contra el salpicadero.

La velocidad a la que se producirá este primer impacto será relativamente pequeña. SI tenemos en cuenta que a medida que pasa el tiempo el coche reduce drásticamente su velocidad, mientras que la del conductor se mantiene invariable. Es por ello que la velocidad de impacto contra el resto de los elementos del habitáculo será más elevada cuanto mayor sea la distancia respecto al conductor.

En consecuencia, el golpe del tórax y de la cabeza contra el volante y la zona del parasol, respectivamente, se producen a unas velocidades más altas. En consecuencia, serán estas las zonas del cuerpo que van a sufrir un mayor número de lesiones.

Importancia del cinturón de seguridad

Si, además, el conductor no llevara puesto el cinturón de seguridad, observaríamos cómo su cabeza:

• al impactar contra el parabrisas, sufriría una deceleración media equivalente a 60 veces la fuerza de la gravedad (60 g);
• mientras que si el choque fuera contra el marco del parabrisas o del pilar delantero, menos deformable, provocaría una deceleración sobre la cabeza de unos 500 g. Es evidente que semejantes fuerzas van a provocar con facilidad gravísimas lesiones en algo tan frágil corno es el cuerpo humano.

Siniestros viales y leyes Físicas

Las Leyes de Newton en los siniestros viales

Las Leyes de Newton son el pilar para entender la dinámica de un accidente y las consecuencias que de él pueden derivarse. Todo objeto en movimiento acumula energía. Cuanta mayor es la velocidad a la que se desplaza dicho objeto. mayor será la energía acumulada (esta es proporcional a la masa y al cuadrado de la velocidad). De este modo, las velocidades a las que se circula hacen que nuestros vehículos acumulen una descomunal cantidad de energía.

Si vamos circulando y queremos detener nuestro vehículo o disminuir la velocidad, la energía del movimiento acumulada deberá ser transformada en algún otro tipo de energía (no olvidemos que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma). Esto es lo que hacen los frenos, transmiten esa energía acumulada por el movimiento a los discos de freno, los cuales pueden llegar a alcanzar unas temperaturas muy elevadas. Si en lugar de frenar lo que sucede es que sufrimos un accidente con impacto, nuestro vehículo también va a perder su energía, pero esta vez no en forma de calor, sino deformando su estructura y la del objeto contra el que hemos colisionado.

Parece que la energía perdida en calentar unos frenos no equivale a la necesaria para deformar la estructura de un vehículo, pero esto no es así. La cantidad es la misma en ambos casos. Lo que ocurre es que mientras el coche al frenar disipa su energía cinética  gradualmente, cuando impacta contra otro vehículo o una pared, la pierde de forma más brusca. Por ejemplo, pensemos que la cantidad de energía calorífica implicada en una frenada en seco a 150 km/h es la misma que la que podría servir para calentar de 0 a 20ºC una habitación de 20 m cuadrados en tan solo 4,25 segundos.

Dinámica del conductor en el siniestro

Ahora pensemos que el propio conductor se mueve a la misma velocidad que su vehículo. En consecuencia, su cuerpo también habrá acumulado una importante cantidad de energía, que igualmente habrá de ser transformada durante el accidente. En verdad, esta dispersión de energía, tanto en el espacio como en el tiempo, es determinante para reducir la severidad de las lesiones. También puede suponer la diferencia entre sobrevivir o no. Toda la energía que no absorban otros elementos del vehículo (como las estructuras deformables, el cinturón o el airbag), la absorberá nuestro propio cuerpo, pudiendo fácilmente superar los límites tolerables.

Las lesiones derivadas del siniestro

En general, las lesiones se producen cuando una estructura del cuerpo ve superado su límite de resistencia. Ello debido a los golpes y aceleraciones a las que se ve sometido en un accidente.

 

En un accidente de tráfico se implican fuerzas de una magnitud mucho mayor de lo que generalmente se piensa. Para evitar sufrir graves lesiones en caso de accidente, toda la energía acumulada por el vehículo y por nuestro propio cuerpo al desplazarse a gran velocidad sobre el asfalto ha de ser absorbida adecuadamente por los distintos sistemas de seguridad pasiva: estructuras deformables, cinturón, airbag, etc.

 

Algunos ejemplos pueden ser de gran ayuda para comprender la magnitud de las fuerzas que se Implican en un accidente de tráfico:

• A 50 Km/h sin cinturón de seguridad, el impacto contra el parabrisas equivale a una caída desde un tercer piso.
• Circular a 80 km/h y sin cinturón de seguridad. Los pasajeros de atrás son proyectados contra los de delante con una fuerza equivalente al golpe de una bola de 1.200 kg a 10 km/h.
• A 70 km/h, sin cinturón de seguridad y a pesar del airbag. El impacto contra el volante es el equivalente a recibir un golpe con un mazo de 15 kg a 160 km/h.
• Circular a 100 km/h y Sin cinturón de seguridad. La fuerza que despide a los ocupantes del vehículo es la equivalente a ser disparados a 70 km/h contra una pared.
• A 50 km/h y sin el adecuado sistema de retención. Un niño de 20 kg es proyectado hacia el parabrisas con una fuerza equivalente a más de 500 kg,