Seguridad a bordo de un vehículo - Parte 1

Primera parte, que sucede, como y porque 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.