Introducción al tema
Las calles que circundan la Universidad
de Sonora son vías de alta velocidad porque así lo ha decretado la
autoridad municipal en Hermosillo, Sonora.
Pretendiendo que se busca agilizar el
tránsito en la ciudad, han tomado decisiones que son potencialmente
criminales, como demostraré enseguida.
Lejos de resolver el problema, en
Hermosillo Sonora hay una nueva legislación que pretende distribuir
la responsabilidad de un atropellamiento entre quien maneja y quien
se mueve a pie. Es un concepto injusto porque trata como iguales a
individuos que se saben protegidos por una carrocería, y
probablemente, por las bolsas de aire en los automóviles de lujo,
mientras que por otro lado, las personas que caminan llevan como
única protección su propia ropa.
Aparte de este contrasentido moral,
está un hecho que ya demostré antes:
Las velocidades altas no
permiten ahorrar muchos minutos porque las distancias involucradas
son muy cortas.
Independientemente de que las
autoridades no leen, y mucho menos escuchan, los planteamientos de
quienes sabemos física, me permitiré insistir con nuevos
argumentos.
Esta vez demostraré que cuando se
incrementa la velocidad, la distancia necesaria para frenar crece
mucho más rápidamente.
La fricción de las llantas con el
pavimento
Quienes han tratado de empujar un bulto
pesado han descubierto que lo más difícil es empezar a moverlo.
Pronto se dan cuenta que una vez que inicia el movimiento, el objeto
es más fácil de trasladar.
Por esa razón en la física se tratan
dos tipos de fricción: la estática y la cinética. Enseguida pondré
ejemplos que son importantes para lo que trataré aquí. La fuente de
la información la agrego enseguida de los datos:
Entre llanta y concreto: fricción
estática = 1.00, fricción dinámica = 0.80
Entre llanta y suelo húmedo: fricción
estática = 0.60, fricción dinámica = 0.40
Entre llanta y nieve: fricción
estática = 0.30, fricción dinámica = 0.20
Detalles de la fricción de las
llantas
El caso de las llantas de los
automóbiles es más complicado y variable que el de los demás
objetos porque influye además el estado del dibujo de las llantas,
la flexibilidad de las mismas en función de su diseño, estado de
uso y acción de la luz solar y de las temperaturas extremas.
Por lo tanto, cada caso requeriría ser
analizado por separado, pero aquí explicaremos cómo se puede
realizar un experimento para saber cuál es la fricción de las
llantas.
Un experimento posible
Un razonamiento que requiere únicamente
la física que se enseña en el primer curso de esta ciencia en
cualquier licenciatura en física, y también en algunas ingenierías,
permite demostrar que el coeficiente de fricción se puede calcular
mediante la expresión algebraica siguiente
El experimento consiste en tomar una
velocidad definida v empezar a frenar a partir de una seña colocada
a la orilla del camino (o calle). Así se puede medir la distancia
necesaria para frenar h. La letra g que aparece allí es la
aceleración de la gravedad y su valor es bien conocido.
Una autoridad involucrada en el tema
podría solicitar ayuda para realizar varias mediciones, cambiando de
autos y de choferes para sitios específicos, pues también influye
el estado en que se encuentra el pavimento.
Independientemente de la realización
del experimento, puedo adelantar que los valores serán, en el mejor
de los casos de 0.7 para llantas en buen estado rodando sobre
pavimento seco y de 0.4 si el pavimento está húmedo.
Cálculo de las distancias de
frenado para distintas velocidades
En el razonamiento que sigue no se
incluye el grado de distracción, o de ausencia de reflejos del
conductor, lo cual significa que los resultados pueden ser mucho
peores que los presentados aquí.
Tampoco se toma en cuenta el hecho de
que, en casos de urgencia, los automovilistas suelen presionar a
fondo el pedal de frenos, con lo cual hacen derrapar el auto y no
acortan, sino que alargan, la distancia necesaria pare frenar.
En particular, en el caso de pavimento
húmedo, un auto patinando es mucho más desastroso.
Aquí aplico el mismo argumento basado
en la física elemental. Éste permite demostrar que la distancia
necesaria para frenar h, puede calcularse mediante la
expresión de la figura que sigue, siempre y cuando se especifique
con cuál velocidad se conduce
Me he dado a la tarea de calcular las
distancias para las velocidades siguientes: 30, 45, 60, 75 y 90
kilómetros por hora. Los resultados se presentan en la siguiente
figura
Este cuadro muestra lo peligroso que
resulta permitir velocidades de 60 kilómetros por hora en las
calles, en lugar de poner como límite máximo 45 kilómetros por
hora. La velocidad necesaria para frenar cambia de 11 metros con 39
centímetros para la velocidad más baja, a 20 metros con 25
centímetros para la velocidad más alta. El conductor que marcha más
rápido necesita casi 78% más distancia para frenar en caso de una
urgencia.
Foto de la reforma con los anuncios
El cuadro también demuestra que un
conductor que no respeta el límite de velocidad, y decide avanzar a
90 kilómetros por hora, necesita 45 metros con 55 centímetros para
frenar (media cuadra en lenguaje coloquial) si el suelo está seco y
sin arena, pero si el pavimento está húmedo, requiere 71 metros y
58 centímetros para frenar (casi tres cuartas partes de una cuadra
regular).
Hay entonces dos componentes que hacen
delicado el tema:
1) Las decisiones de las autoridades
que autorizan velocidades máximas de hasta 60 kilómetros por hora,
porque creen que así el tráfico se agiliza. Ya he demostrado que
esto es solamente una ilusión.
2) La permisividad de las autoridades
que frecuentemente ven, sin actuar, a los conductores que, no
contentos con las velocidades exageradas que les son permitidas, se
dan el lujo de incrementar todavía más, en una carrera cuyo único
fin es llegar al semáforo en rojo más pronto.
Identificación de las velocidades
mortales
Esta sección es importante porque
según
el
catedrático de Seguridad Vial, Luis Montoro,
explicó
que “... si
a 55 kilómetros por hora un atropello puede ser mortal, la cifra se
reduce hasta los 30 kilómetros por hora en el caso de un
todoterreno. «Son coches más duros y que hacen más daño”.
Sus declaraciones se pueden leer aquí:
http://www.lasprovincias.es/v/20110927/comunitat/atropello-mortal-hora-20110927.html
Traducido al lenguaje usual en Sonora,
México, el golpe de un pick-up (camioneta en otros sitios de México)
sobre alguien que va a pie es mortal a partir de un impacto a 30
kilómetros por hora. En cambio, si se trata de un auto semi
compacto, los daños mortales se presentan a partir de 55 kilómetros
por hora.
Supongamos una calle que permite
solamente velocidades máximas de 30 kilómetros por hora debido a
que se encuentra a un costado de una escuela o de un hospital.
Significa que si un conductor detecta a alguien que cruza frente a él
a una distancia de 5 metros con 6 centímetros, podrá frenar y
evitará golpearlo.
Cualquier otra velocidad, en pavimento
seco o húmedo, implicará un golpe sobre el peatón. ¿A que
velocidad viaja el auto cuando intenta frenar pero no lo logra en los
primeros 5 metros con 6 centímetros?
Para contestar esta pregunta he hecho
un cálculo donde la hipótesis es que la velocidad desciende en una
aceleración (negativa) constante. Un análisis sencillo, basado en
la geometría analítica que se estudia en bachillerato, lleva a
concluir que la velocidad con la que golpearía al transeúnte es la
que se presenta en las siguientes dos tablas.
Tratándose de autos de lámina
delgada, o de otros materiales blandos, cuando golpean a alguien que
vieron a menos de 6 metros y trataron de frenar para evitarlo, los
impactos mortales están por encima de los 60 kilómetros por hora.
¿Qué pasa con el golpe causado por
los autos de carrocería más dura? Lo presento en la siguiente tabla
En estos casos el riesgo de matar a un
transeúnte atropellándolo aparece desde 45 kilómetros por hora en
suelo húmedo y en los casos de impactos a 60 kilómetros por hora
los resultados son mortales.
Como escribí al inicio de esta
contribución, permitir esas velocidades es potencialmente criminal.
