Seguridad a bordo parte 1
Publicado: 10 May 2006 10:09
CONSEJOS PARA CONDUCTORES DE VEHÍCULOS.
©2004 Ing. ALBERTO GARIBALDI - AUTOTECNICA.
PRIMERA PARTE.
QUE SUCEDE, COMO Y PORQUÉ EN UN CHOQUE?.
Recordando a nuestros remotos antepasados cuando se desplazaban por los árboles, podríamos quizás explicar el porque de nuestro atávico miedo a las alturas, y a las caídas desde ellas. Nos resulta intuitivo y sencillo apreciar el daño potencial de una caída. Sin embargo, nuestra evaluación no es tan clara cuando se trata de desplazamientos horizontales.
Demos por ejemplo una persona caminando a 5 Kph que se lleva por delante un poste o una puerta. Duele de solo pensarlo, pero estamos hablando de solamente 5 Kph. Pesemos que puede ocurrir en un choque frontal a 100 Kph. En ese caso, con seguridad no nos va a doler, ni el choque, ni nunca mas nada.
Un choque a 50Kph equivale a una caída libre desde 10 mts de altura, y uno a 90Kph a una caída desde 30 ¿Qué piensa que le puede pasar?
Todos alguna vez experimentamos la desagradable sensación de un "panzazo" al arrojarnos con poca fortuna desde el borde de una pileta. Piense que en ese caso su altura de caída es del orden del metro y pegando sobre agua. Imagínese un golpe similar sobre piso duro. Piense entonces en una caída desde un segundo piso (6 a 7 m) cayendo de plano y se dará cuenta de sus escasísimas probabilidades de sobrevivir. Esto equivale a un impacto a 40 Kph... . Cabe la comparación directa con un motociclista que impacta contra el lateral de un colectivo, o contra una pared a 40 Kph.
Para el caso de un automóvil las condiciones de impacto variarían sustancialmente debido a las deformaciones propias del vehículo. La deformación de la estructura del auto, al igual que cualquier deformación permanente, se produce con consumo de energía. La energía consumida en la deformación se resta de la del impacto reduciendo las consecuencias del choque. Recuerde que ante un impacto moderado, si el auto se deforma es probable que Vd. sobreviva, si el auto no se deforma el que se deforma es usted.
Volvamos a nuestro "porrazo" sobre el pavimento cayendo desde 6 m, pero esta vez sobre 1m de colchones o sobre la clásica red de los bomberos. El susto va a ser gigantesco pero seguramente vivirá para contarlo. Otro ejemplo lo dan esos señores que se tiran desde un puente a 100 m de altura atados con una soga elástica. Si en vez de esa soga usaran un cable de acero...
¿Porqué entonces el medio elástico reduce los efectos del choque, sea una red, una soga o colchones?. Es evidente que necesitamos que el cambio de velocidad no sea brusco, sino lo más gradual posible. Siendo gradual y dentro de ciertos límites el ser humano lo tolera, con mayores o menores daños, pero sobrevive. En cambio cuando el cambio de velocidad es muy brusco se multiplican los daños hasta el punto de ser irreparables.
Recordemos el concepto de aceleración: la aceleración mide los cambios de velocidad a través del tiempo. O sea, que a grandes cambios de velocidad en cortos tiempos, hablaremos de grandes aceleraciones. La pregunta ahora es: ¿De que magnitud es una aceleración que afecta al cuerpo humano, que valor puede soportar, y por cuanto tiempo?.
Resulta aquí inevitable definir alguna unidad de medida, y para ello vamos a definir una adoptada universalmente, llamada el "g ", y que aproximadamente equivale a un cambio de velocidad de 36 Kph a cero en un segundo, o de cero a 100 Kph en 2,8 segundos. De esta manera 10g equivaldrían a detenerse de 360 Kph a cero en un segundo o 100g de 3600 Kph a cero también en un segundo. Una frenada "a fondo" con excelentes frenos equivale aproximadamente a 1g.
Un ser humano tolera 15g por cortos tiempos (uno o dos segundos) sin mayores problemas. 60g durante 0.03 de seg (tres centésimas de segundo) es considerado el límite de supervivencia. Como ejemplo citaremos al piloto de un avión de combate, que soporta al ser lanzado por su asiento eyectable una aceleración superior a los 15g, y también a un piloto de F1, que llega a soportar 4,5g lateralmente en las curvas.
De acuerdo con el principio más primordial de la física el efecto de una aceleración sobre una masa es el de la aparición de una fuerza. También si aplicamos una fuerza sobre una masa y existe movimiento posible, la masa cambiará su velocidad y consecuentemente aparecerá una aceleración. Por lo tanto un cuerpo humano que pesa 80 kg. al ser sometido a una aceleración de 10g, y mientras dure dicha aceleración, estará soportando una acción equivalente a pesar 800 Kg. En un impacto frontal a 60 kph puede perfectamente alcanzar los 60g, con lo cual el cuerpo de una persona que pese 70 Kg saldrá proyectado hacia adelante con una fuerza del orden de las 4 toneladas...¿Usted que cree que le podrá pasar?
Cuando Vd. sube a un auto deportivo y acelera a fondo, siente que se hunde en el asiento y cuando frena, el portafolios que estaba en el asiento va a para al piso. Estos son efectos de la aceleración, de los cambios de velocidad.
El grave problema en caso de un choque, si Vd. no esta con el cinturón adecuado y correctamente colocado, será que el auto se deformará y detendrá. Usted seguirá viajando a la velocidad que venía hasta tanto la columna de dirección o el tablero lo detengan. Su cambio de velocidad en esas condiciones se producirá en brevísimos instantes.
Como consecuencia aparecerán grandes aceleraciones y enormes fuerzas, consecuentes del impacto (que pueden alcanzar varias toneladas) contra las partes interiores del auto. Al aplicarse esas fuerzas de impacto en superficies pequeñas de su cuerpo, aparecerán graves lesiones.
La única solución posible para mejorar esta situación, es distribuir estas fuerzas sobre el cuerpo, como lo hacen los cinturones de seguridad o las air-bags. Como ejemplo del efecto de la distribución o concentración de fuerzas, digamos que a nadie se le ocurriría clavar un clavo del lado de la cabeza.
En el caso de estar correctamente sujeto, el cuerpo comienza a detenerse a la misma velocidad del auto (no sale proyectado e impacta). El cinturón de seguridad, que debe estar firmemente sujeto al cuerpo, distribuye el esfuerzo de detenerse sobre partes resistentes del cuerpo (tórax y caderas) y sufre a su vez un estiramiento que hace mas gradual la detención.
Un buen ejemplo de como deberían ser los cinturones de seguridad, lo dan los automóviles de competición, en los cuales el piloto prácticamente forma parte del auto. Está sujeto firmemente por un arnés de seis cintas de 7.5 cm de ancho, con casco, y dentro de una butaca envolvente, que lo mantiene casi encapsulado. Esto le permite sobrevivir ante severísimos accidentes. Debemos destacar que estos son avances alcanzados en los últimos diez años y derivados de la aeronáutica.
Los actuales vehículos merecen por parte de los diseñadores especial atención en el desarrollo de la estructura de la carrocería. La idea es que dicha estructura, con excepción del habitáculo, se deforme controladamente absorbiendo gran cantidad de energía y disminuyendo la desaceleración de los tripulantes al mínimo posible.
Como complemento, las puertas y los laterales son diseñados para ofrecer alta resistencia a la penetración de objetos extraños. Mediante formas y sujeciones apropiadas, se trata también de evitar la penetración de componentes mecánicos dentro del habitáculo: columna de dirección, servofreno, motor, caja de velocidades, etc.
Los conocimientos actuales de seguridad han prácticamente eliminado el motor trasero por el peligro que implica su desplazamiento, quedando reservado exclusivamente a vehículos de altísima performance, dado que en un choque frontal a 300 Kph mayormente no interesa donde estaba puesto el motor.
Ing. Alberto Garibaldi.
©AUTOTECNICA. El nuevo enfoque del automovilismo.
©2004 Ing. ALBERTO GARIBALDI - AUTOTECNICA.
PRIMERA PARTE.
QUE SUCEDE, COMO Y PORQUÉ EN UN CHOQUE?.
Recordando a nuestros remotos antepasados cuando se desplazaban por los árboles, podríamos quizás explicar el porque de nuestro atávico miedo a las alturas, y a las caídas desde ellas. Nos resulta intuitivo y sencillo apreciar el daño potencial de una caída. Sin embargo, nuestra evaluación no es tan clara cuando se trata de desplazamientos horizontales.
Demos por ejemplo una persona caminando a 5 Kph que se lleva por delante un poste o una puerta. Duele de solo pensarlo, pero estamos hablando de solamente 5 Kph. Pesemos que puede ocurrir en un choque frontal a 100 Kph. En ese caso, con seguridad no nos va a doler, ni el choque, ni nunca mas nada.
Un choque a 50Kph equivale a una caída libre desde 10 mts de altura, y uno a 90Kph a una caída desde 30 ¿Qué piensa que le puede pasar?
Todos alguna vez experimentamos la desagradable sensación de un "panzazo" al arrojarnos con poca fortuna desde el borde de una pileta. Piense que en ese caso su altura de caída es del orden del metro y pegando sobre agua. Imagínese un golpe similar sobre piso duro. Piense entonces en una caída desde un segundo piso (6 a 7 m) cayendo de plano y se dará cuenta de sus escasísimas probabilidades de sobrevivir. Esto equivale a un impacto a 40 Kph... . Cabe la comparación directa con un motociclista que impacta contra el lateral de un colectivo, o contra una pared a 40 Kph.
Para el caso de un automóvil las condiciones de impacto variarían sustancialmente debido a las deformaciones propias del vehículo. La deformación de la estructura del auto, al igual que cualquier deformación permanente, se produce con consumo de energía. La energía consumida en la deformación se resta de la del impacto reduciendo las consecuencias del choque. Recuerde que ante un impacto moderado, si el auto se deforma es probable que Vd. sobreviva, si el auto no se deforma el que se deforma es usted.
Volvamos a nuestro "porrazo" sobre el pavimento cayendo desde 6 m, pero esta vez sobre 1m de colchones o sobre la clásica red de los bomberos. El susto va a ser gigantesco pero seguramente vivirá para contarlo. Otro ejemplo lo dan esos señores que se tiran desde un puente a 100 m de altura atados con una soga elástica. Si en vez de esa soga usaran un cable de acero...
¿Porqué entonces el medio elástico reduce los efectos del choque, sea una red, una soga o colchones?. Es evidente que necesitamos que el cambio de velocidad no sea brusco, sino lo más gradual posible. Siendo gradual y dentro de ciertos límites el ser humano lo tolera, con mayores o menores daños, pero sobrevive. En cambio cuando el cambio de velocidad es muy brusco se multiplican los daños hasta el punto de ser irreparables.
Recordemos el concepto de aceleración: la aceleración mide los cambios de velocidad a través del tiempo. O sea, que a grandes cambios de velocidad en cortos tiempos, hablaremos de grandes aceleraciones. La pregunta ahora es: ¿De que magnitud es una aceleración que afecta al cuerpo humano, que valor puede soportar, y por cuanto tiempo?.
Resulta aquí inevitable definir alguna unidad de medida, y para ello vamos a definir una adoptada universalmente, llamada el "g ", y que aproximadamente equivale a un cambio de velocidad de 36 Kph a cero en un segundo, o de cero a 100 Kph en 2,8 segundos. De esta manera 10g equivaldrían a detenerse de 360 Kph a cero en un segundo o 100g de 3600 Kph a cero también en un segundo. Una frenada "a fondo" con excelentes frenos equivale aproximadamente a 1g.
Un ser humano tolera 15g por cortos tiempos (uno o dos segundos) sin mayores problemas. 60g durante 0.03 de seg (tres centésimas de segundo) es considerado el límite de supervivencia. Como ejemplo citaremos al piloto de un avión de combate, que soporta al ser lanzado por su asiento eyectable una aceleración superior a los 15g, y también a un piloto de F1, que llega a soportar 4,5g lateralmente en las curvas.
De acuerdo con el principio más primordial de la física el efecto de una aceleración sobre una masa es el de la aparición de una fuerza. También si aplicamos una fuerza sobre una masa y existe movimiento posible, la masa cambiará su velocidad y consecuentemente aparecerá una aceleración. Por lo tanto un cuerpo humano que pesa 80 kg. al ser sometido a una aceleración de 10g, y mientras dure dicha aceleración, estará soportando una acción equivalente a pesar 800 Kg. En un impacto frontal a 60 kph puede perfectamente alcanzar los 60g, con lo cual el cuerpo de una persona que pese 70 Kg saldrá proyectado hacia adelante con una fuerza del orden de las 4 toneladas...¿Usted que cree que le podrá pasar?
Cuando Vd. sube a un auto deportivo y acelera a fondo, siente que se hunde en el asiento y cuando frena, el portafolios que estaba en el asiento va a para al piso. Estos son efectos de la aceleración, de los cambios de velocidad.
El grave problema en caso de un choque, si Vd. no esta con el cinturón adecuado y correctamente colocado, será que el auto se deformará y detendrá. Usted seguirá viajando a la velocidad que venía hasta tanto la columna de dirección o el tablero lo detengan. Su cambio de velocidad en esas condiciones se producirá en brevísimos instantes.
Como consecuencia aparecerán grandes aceleraciones y enormes fuerzas, consecuentes del impacto (que pueden alcanzar varias toneladas) contra las partes interiores del auto. Al aplicarse esas fuerzas de impacto en superficies pequeñas de su cuerpo, aparecerán graves lesiones.
La única solución posible para mejorar esta situación, es distribuir estas fuerzas sobre el cuerpo, como lo hacen los cinturones de seguridad o las air-bags. Como ejemplo del efecto de la distribución o concentración de fuerzas, digamos que a nadie se le ocurriría clavar un clavo del lado de la cabeza.
En el caso de estar correctamente sujeto, el cuerpo comienza a detenerse a la misma velocidad del auto (no sale proyectado e impacta). El cinturón de seguridad, que debe estar firmemente sujeto al cuerpo, distribuye el esfuerzo de detenerse sobre partes resistentes del cuerpo (tórax y caderas) y sufre a su vez un estiramiento que hace mas gradual la detención.
Un buen ejemplo de como deberían ser los cinturones de seguridad, lo dan los automóviles de competición, en los cuales el piloto prácticamente forma parte del auto. Está sujeto firmemente por un arnés de seis cintas de 7.5 cm de ancho, con casco, y dentro de una butaca envolvente, que lo mantiene casi encapsulado. Esto le permite sobrevivir ante severísimos accidentes. Debemos destacar que estos son avances alcanzados en los últimos diez años y derivados de la aeronáutica.
Los actuales vehículos merecen por parte de los diseñadores especial atención en el desarrollo de la estructura de la carrocería. La idea es que dicha estructura, con excepción del habitáculo, se deforme controladamente absorbiendo gran cantidad de energía y disminuyendo la desaceleración de los tripulantes al mínimo posible.
Como complemento, las puertas y los laterales son diseñados para ofrecer alta resistencia a la penetración de objetos extraños. Mediante formas y sujeciones apropiadas, se trata también de evitar la penetración de componentes mecánicos dentro del habitáculo: columna de dirección, servofreno, motor, caja de velocidades, etc.
Los conocimientos actuales de seguridad han prácticamente eliminado el motor trasero por el peligro que implica su desplazamiento, quedando reservado exclusivamente a vehículos de altísima performance, dado que en un choque frontal a 300 Kph mayormente no interesa donde estaba puesto el motor.
Ing. Alberto Garibaldi.
©AUTOTECNICA. El nuevo enfoque del automovilismo.