Enunciado
Supongamos que un conductor de 75 kg que circula en coche a 140 km/h
entra en una situación de choque frontal. a) Al ver el peligro tarda en reaccionar 0,5s e inicia
una frenada que dura 4 s antes de iniciar el contacto. Iniciado el choque,
desde que contacta hasta que se detiene totalmente transcurre 0,1s.
¿Cuál será la máxima fuerza que soporta, si la frenada previa redujo
su velocidad hasta 72 km/h? b) Antes de entrar en choque frontal, frena rozando
durante 5s contra un talud lateral hasta bajar su velocidad a 36 km/h.
Finalmente choca frontalmente tardando 0,1s en detenerse. ¿Cuál es la
fuerza máxima que soporta en esta situación?
Recuerda: la Fi mata.
¡No mata la velocidad a la que viajes, mata la aceleración con que te
detienes!. Esta aceleración se puede disminuir si se aumenta el tiempo
de frenada y el de impacto mediante la elasticidad de los componentes
del chasis (seguridad pasiva).
Ayuda a la resolución del problema 1 Memorización de datos y adecuación al S.I. Pasa a una tabla los datos del enunciado (en el S.I.) y pon un ? a los que te piden. De esta forma memorizas el problema. Este es el primer paso para resolverlo: conocer bien los datos que tienes y lo que te preguntan. v = 144 km /h = 144000/3600 m/s = 40 m/s
Conocemos
Queremos conocer
Tabla de soluciones
Masa del hombre
75.kg
Aceleración de frenada
?
Velocidad inicial
40 m/s
Aceleración en el choque
?
Velocidad final
0
Fi frenada
?
Aceleración
Dv / Dt
Fi choque
Tiempo de frenada
1 s
Tiempo de choque
0,1 s
Aunque el tiempo de reacción no influye en los cálculos
que se piden en este problema, recuerda que ese tiempo se resta siempre
del que queda para frenar antes de empezar a colisionar.
Sabemos que vamos a 40 m/s (en 1 segundo avanzamos 40 m) y al parar
estamos a 0 m/s. Este movimiento es un M.U.A (retardado): aceleración
= Dv / Dt
Durante la frenada se produce una aceleración y una Fi y durante el
choque otra aceleración y otra Fi mayores. Fi = -m·a (Fi opuesta al sentido de la aceleración de frenada).
Durante el impacto, y mientras no se detiene totalmente, actúa sobre el conductor del automóvil una Fi que lo proyecta hacia delante ya que tiene sentido contrario a la aceleración de frenada que anula la velocidad.
Busca en la red información sobre el airbag y sobre seguridad pasiva.
