09 Jun
Física de Impactos y Seguridad Vial
El concepto de Delta-V
Es una estimación del cambio de velocidad que sufre un vehículo durante un impacto y se usa como indicador fundamental de la gravedad potencial del accidente para las personas.
- Error común: A menudo se define de forma muy imprecisa ignorando parámetros biomecánicos vitales o factores como la duración o los picos de aceleración del golpe.
- Relación con la masa: Según la Tercera Ley de Newton, los Delta-V de dos vehículos que chocan mantienen una proporción inversa a sus masas; es decir, el vehículo más pesado sufrirá un cambio de velocidad (Delta-V) menor.
Velocidad Equivalente de Barrera (EBS o BEV)
Es la velocidad a la que un vehículo debería chocar contra un muro fijo e indeformable para sufrir exactamente los mismos daños que ha sufrido en el accidente real.
Diferencia clave con Delta-V: La EBS compara la energía de deformación absorbida para igualar daños superficiales, pero no representa el cambio de velocidad real que ha sentido el ocupante. Un coche puede tener un Delta-V de 35 km/h pero una EBS de 50 km/h si chocó contra algo mucho más masivo.
Dirección Principal de la Fuerza de Impacto (DPFI)
Es la línea imaginaria sobre la que actúan las fuerzas (el impulso) durante el choque. Como regla intuitiva general, los ocupantes del vehículo saldrán proyectados inicialmente en la dirección opuesta a la DPFI. Es vital porque si esta línea no es perpendicular a la chapa del coche, la profundidad de la deformación será mayor que la que mediría un investigador a simple vista desde fuera.
La influencia de la rigidez (El ejemplo del muro)
Si dos coches idénticos chocan frontalmente yendo ambos a 50 km/h, el daño resultante será el mismo que si uno de ellos chocase contra un muro rígido a 50 km/h. Ambos absorben la mitad de la energía. Sin embargo, si un coche normal choca contra un vehículo «infinitamente rígido» a 50 km/h, el coche normal absorberá toda la energía de deformación. Sufrirá muchos más daños físicos y parecerá que chocó contra un muro a mucha más velocidad, aunque su Delta-V siga siendo de 50 km/h.
Coeficiente de restitución
Nos dice cómo rebotan los vehículos:
- Si el valor es 1 (colisión elástica), rebotan perfectamente conservando su energía.
- Si el valor es 0 (colisión totalmente inelástica), los vehículos quedan pegados o empotrados moviéndose a una velocidad común tras el golpe.
En los accidentes reales, el valor siempre está entre 0 y 1.
Sostenibilidad y Materiales
Reciclaje Hidrometalúrgico vs. Pirometalúrgico
- Hidrometalúrgico (H): Procesos con disolventes químicos y extracción selectiva de elementos. Depende mucho de la pureza inicial de la batería.
- Pirometalúrgico (P): Fundir materiales a altas temperaturas. Separa los metales, pero implica quemar componentes orgánicos, consumir mucha energía y requerir gran control de gases tóxicos.
El mercado del Litio
No falta litio a largo plazo, sino que sus variaciones de precio se deben más a la especulación y a que su extracción está muy concentrada, especialmente en los salares de Chile, Argentina y Bolivia.
Contexto Urbano, Contaminación y Salud
Datos globales
- El 80% del CO2 se emite en las ciudades.
- Las ciudades consumen el 75% de la energía mundial.
- Para 2050, el 70% de la población vivirá en zonas urbanas.
El peligro real del tráfico
La contaminación del tráfico causa unas 16.000 muertes prematuras, una cifra siete veces superior a las muertes por accidentes de tráfico.
Agentes contaminantes
Las culpables principales son las partículas en suspensión (PM2.5) y los óxidos de nitrógeno (NOx). Las partículas penetran en los pulmones, provocan inflamaciones y aceleran la aterosclerosis, aumentando el riesgo de infarto.
El problema español
El impacto en la salud es peor en España porque aproximadamente el 80% del parque automovilístico es Diésel, que emite muchas más partículas que la gasolina, sumado a que las ciudades son muy compactas.
Nuevos Conceptos de Movilidad
Supermanzanas
Modelo urbanístico (cuadrículas de 400×400 metros) que desvía el tráfico de paso (red básica) hacia el exterior, dejando el interior de la supermanzana (red secundaria) solo para peatones, bicicletas y vehículos de residentes o emergencias.
Mobility-on-Demand (MoD)
Sistemas de vehículos compartidos (patinetes, bicis, coches) que ofrecen la comodidad del vehículo privado sin sus costes fijos ni problemas de aparcamiento. Usan un sistema de precios dinámicos (Dynamic pricing) para equilibrar la oferta y la demanda, y son ideales para cubrir el trayecto del primer/último kilómetro (First mile – Last mile).
Vehículos Eléctricos (VE)
- Eficiencia Energética: Para medir su eficiencia real y compararla se utiliza el análisis completo Well-to-Wheel (Del pozo a la rueda), que tiene en cuenta desde la extracción o generación de la energía hasta el movimiento del vehículo.
- Mantenimiento: Los eléctricos requieren mucho menos mantenimiento porque tienen menos piezas móviles, menos fluidos que cambiar y los frenos sufren menos desgaste gracias al sistema de frenado regenerativo.
- Coste: Aunque el coste de adquisición del vehículo es mayor, el coste de la energía para recorrer 100 km es abismalmente menor comparado con un coche de combustión.
Reciclaje y Normativa (Ecoeficiencia)
Directiva de Vehículos al Final de su Vida Útil (2000/53 EC)
Para poder comercializar un vehículo, este debe ser reciclable en al menos un 85% de su masa y reutilizable/valorizable en un 95% de su masa.
Responsabilidad de Baterías
Según la normativa (RD 106/2008), son los productores quienes deben financiar todos los costes de la recogida y gestión de los residuos de las baterías.
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