Las leyes de la física y cómo afectan la conducción

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La mayor velocidad hace que las leyes de la física sean cada vez más importantes para el conductor. Estas leyes, incluso si no son aplicadas por un oficial de policía o por un órgano legislativo, son absolutamente vinculantes para todos los conductores, y nadie puede suavizar sus efectos. Las leyes de la física controlan todos los objetos en movimiento. Las leyes de conducción específicas cubren áreas como la fricción, la fuerza centrífuga y la inercia, el impacto y la gravedad. Siempre debe recordar que estas leyes se aplican tanto a la conducción urbana como a la conducción por carretera, ya que su importancia aumenta con la velocidad a la que viaja. Sin embargo, este artículo sobre conducción en carretera parece ser el mejor lugar para discutir su importancia.

Una buena vista requiere suficiente luz y tiempo para que una imagen se imponga en la retina del ojo, se transmita al cerebro y desencadene una reacción del conductor. Esto significa que las señales de tránsito, las señales y las marcas viales cobran más importancia cuando se conduce a velocidades más altas. Estos avisan al conductor antes de cualquier curva, colina, intersección o paso a nivel que pueda haber, así como las maniobras planificadas por otros conductores. Un conductor debe aprender a reconocer todas las señales y señales al instante, porque a velocidades más altas, el tiempo de reconocimiento y reacción se vuelve más y más corto. Para facilitar el reconocimiento, los signos y señales en los Estados Unidos están estandarizados por su forma y color y pueden reflejar la luz visible durante la noche. No olvide que lleva tiempo observar un signo, señal o condición, y luego reaccionar. El tiempo de reacción para un controlador dado es relativamente constante, pero la distancia recorrida durante este período está directamente relacionada con la velocidad. Como resultado, las distancias de frenado y las distancias requeridas para la acción de evitación aumentan a medida que aumenta la velocidad.

fricción

La fricción es la fuerza que se opone al movimiento de una superficie en relación con la otra y es el medio por el cual un vehículo puede moverse en línea recta o girar o detenerse. Esta fuerza se ejerce completamente a través de cuatro pequeñas áreas de fricción, también llamadas neumáticos. Si suponemos que el tiempo de reacción promedio es 0.75 segundos, el sentido común nos dice que cuanto más rápido sea el automóvil, mayor será la distancia que tiene que detenerse. La diferencia en la distancia de parada entre 40 millas por hora y 70 millas por hora es aproximadamente 3.5 veces mayor. Esto significa que si puede detenerse a menos de 100 pies a 40 millas por hora, necesitará 350 pies de margen para dejar de viajar a 70 millas por hora.

Estas condiciones, sin embargo, ocurren solo una fracción del tiempo: si la fuerza de fricción se reduce por el hielo, la nieve, la lluvia, el aceite, el barro, la grava, una superficie rugosa o los neumáticos en mal estado, las distancias de frenado aumentarán considerablemente y se volverán mucho más difíciles, si no imposibles. Dado que la distancia de frenado aumenta más rápido que la velocidad, es importante permitir una mayor distancia entre su automóvil y el automóvil que se encuentra delante a medida que aumenta la velocidad.

Inercia y fuerza centrífuga

Si, en cualquier momento, se pierde la fuerza de fricción o la tracción entre las cuatro pequeñas áreas del neumático y la superficie de la carretera, también se pierde el control y una o ambas de las siguientes fuerzas físicas pueden determinar la situación: inercia, tendencia a que un cuerpo en movimiento continúe moviéndose en línea recta a menos que una fuerza externa actúe para cambiar su dirección de movimiento; y la fuerza centrífuga, la tendencia de un cuerpo en movimiento a girar alrededor de un centro para alejarse volando de este centro. La fuerza centrífuga se puede demostrar colocando un peso en el extremo de una cuerda y girándola de forma circular. Si la cadena se suelta o se rompe, el peso abandonará la trayectoria circular y continuará en línea recta.

Obviamente, un efecto similar puede sucederle a un vehículo rotativo. Un automóvil que gira alrededor de una curva debe superar la fuerza centrífuga para poder girar. Si la fuerza centrífuga es mayor que la fricción entre los neumáticos y la carretera, el automóvil no podrá girar, pero se deslizará fuera de la carretera. La conclusión es que la fricción aumenta con la velocidad, pero la fuerza centrífuga aumenta aún más rápido. Por lo tanto, cuanto más rápida es su velocidad, más pronunciado es el giro, es más probable que no pueda moverse con seguridad. Si recuerda este principio, se dará cuenta de que tiene que reducir la velocidad antes de entrar en una curva, especialmente si el camino es un poco resbaladizo.

Los frenos nunca deben aplicarse después de entrar en una curva, ya que esto tiende a reducir la fricción entre las ruedas y la carretera. Recuerde que la fricción le permite mover su automóvil, controlarlo y detenerlo. Cuando considera que el área de contacto con la superficie de la carretera es aproximadamente igual al tamaño de cada llanta, es comprensible que muchos factores puedan ocasionar la pérdida de fricción y la pérdida de control. Cuanto mayor sea la velocidad, mayor será la posibilidad, y mayores serán las consecuencias. La velocidad siempre debe adaptarse a las condiciones de la carretera.

Además de la velocidad del automóvil, otro factor que determina si puede girar con seguridad es el ángulo en el que la carretera cruza la curva. El más simple es un giro bancario (similar a una pista de carreras); el segundo, una superficie de carretera plana; y el tercero, una superficie coronada. La superficie plana de la carretera es peligrosa a alta velocidad y, en comparación, la superficie coronada se puede negociar a baja velocidad solo cuando el automóvil está inclinado con respecto a la curva. Al ingresar curvas pronunciadas, generalmente se muestra un signo de velocidad que indica la velocidad a la que se puede tomar la curva de forma segura. Quien ignore estas señales es realmente un conductor muy estúpido.

Energía cinética y fuerza de impacto

Si se pierde el control de un automóvil, el resultado habitual es una colisión con otro automóvil o con un objeto fijo. La variable de impacto en esta situación es la fuerza del impacto. La fuerza del impacto en sí es una función de la velocidad y el peso del automóvil. Si duplica la velocidad de un automóvil antes de una colisión, la fuerza de impacto es cuatro veces mayor. ¡Si triplicas la velocidad del automóvil antes de la colisión, la fuerza de impacto se multiplica por nueve! El peso también tiene un papel que desempeñar aquí; Si el peso del vehículo se duplica, la fuerza del impacto también se duplica. El resultado total de duplicar la velocidad y el peso del vehículo aumentaría la fuerza del impacto ocho veces. Por lo tanto, cualquier colisión necesariamente sería ocho veces más dañina. De hecho, el impacto de golpear un objeto sólido a 30 millas por hora equivale a dejar un edificio de tres pisos.

Los ingenieros de carreteras utilizan varias técnicas para reducir la fuerza del impacto en caso de contacto inevitable con objetos circundantes. Las barandas de metal liso permiten que un automóvil mire en lugar de golpear con fuerza. Los hombros grandes, libres de obstáculos como árboles, alcantarillas y estribos de puentes, ayudan a reducir el riesgo. Cuando los estándares para la luz y los letreros son esenciales, estos postes están diseñados para romperse o romperse fácilmente al contacto. ¡La mejor manera de garantizar que la fuerza del impacto no afecte a su automóvil es conducir en todo momento para evitar colisiones con todos los objetos!

La fuerza de la gravedad

La gravedad – la fuerza que atrae los objetos hacia el centro de la tierra – hará que los autos pierdan velocidad al subir las colinas, reduciendo así sus distancias de parada; y acelerar por las colinas, aumentando así sus distancias de parada.

Un buen conductor reducirá su velocidad bajando una colina; en pendientes pronunciadas, debe colocar su selector de velocidad en la posición baja para que el motor del automóvil actúe como un freno. Las colinas son peligros potenciales por otras razones también. Limitan la visibilidad que el conductor no debe exceder o acercarse a una colina, sin importar qué tan rápido se muevan los vehículos, a menos que haya una línea de pase. En la cima de una colina, el conductor debe estar atento a la aproximación de los automóviles que no están en su carril o a los obstáculos en la carretera, por ejemplo, un automóvil dejó de esperar para girar a la izquierda. Recuerde que debe poder detener su vehículo, que puede ver delante de usted, día y noche.

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