Las tres leyes de Newton del movimiento son todas
las leyes físicas centralizadas en las relaciones entre: fuerza,
velocidad, masa y aceleración. La segunda ley de Newton
se puede aplicar para comprender la eficacia del uso
de cinturones de seguridad para evitar lesiones y muertes durante los
accidentes.
Importancia
La segunda ley del
movimiento de Newton es la mas poderosa e
influyente de las tres de Newton
por la ecuación que proporciona y los calculos cuantitativos que
abarca, en lugar de las leyes que son sólo una declaración o
idea.
Hechos
La segunda ley de Newton
se centraliza en la relación entre:
masa, aceleración y fuerza de un
objeto. Esta relación se expresa mediante la siguiente
ecuación: fuerza = masa x aceleración.
Características
Al aplicar la segunda ley de Newton del movimiento a los accidentes de
trafico y al uso del
cinturón de seguridad, la fuerza externa neta que se ejerce sobre el
cuerpo de un pasajero es la masa del
vehículo multiplicada por su aceleración.
Beneficios
El uso adecuado de un cinturón de seguridad
reduce la fuerza externa de un accidente y dispersa la inercia inicial de la
colisión a lo largo de todo el cuerpo.
Precaución
Si no se utiliza el cinturón de seguridad,
la aceleración del
pasajerojunto a la desaceleración del
vehículo, aumenta la aceleración total. Cuando
esa aceleración total se multiplica por una masa tan grande,
incluso un pequeño cambio en
la aceleración resulta en un gran aumento de la fuerza que se
aplica a la víctima del
accidente.
Ejemplo; (con la ley de la inercia
Cuando vas en el autobús y frena bruscamente todos
se van hacia delante porque los cuerpo en mov. tienden
a seguir en mov. y los que estan en reposo tienden a
seguir en el.
F=ma (F=fuerza, m = masa, a = aceleracion) la fuerza es directamente
proporcional a la masa y a la aceleración y la masa y inversamente
proporcional a la aceleracioón.
Lo que inmediatamente relacionas con el cinturon porque este nos revela
aún mas su importancia al mantenernos fijos en un lugar debido a
las fuerzas que nos mueven bruscamente c:
El airbag junto al cinturón de seguridad es un elemento de
seguridad pasiva, aunque este último es de uso obligatorio en cualquier
automóvil; por eso su presencia se ha hecho común, hasta el punto
de que tal vez no nos demos cuenta de lo importante que es su uso.
Se estima que en caso de impacto el cinturón de seguridad puede reducir
el riesgo de muerte para los ocupantes de los asientos delanteros en un 50%.
Resulta sorprendente que en caso de accidente nuestra vida pueda dependerdel uso correcto de un objeto en apariencia tan sencillo.
¿Pero qué hace realmente el cinturón de seguridad y por
qué es tan importante?
Observa el comportamiento de tu cuerpo cuando viajas en coche o en
autobús: al arrancar tiendes a seguir parado, al frenar tiendes a seguir
en movimiento.
El objetivo de un cinturón de seguridad es
sencillo: evita que salgamos disparados por el parabrisas en caso de que el
automóvil sufra una parada repentina como resultado de una colisión, de un
frenazo brusco, etc. Pero ¿por qué nuestro
cuerpo sigue en movimiento cuando el coche se para? La respuesta a esa
En caso de no llevar el cinturón de seguridad abrochado, los ocupantes
de la parte trasera de un vehículo que
circulara a 100 km/h impactarían sobre los de delante con el peso
equivalente al de un elefante.
pregunta tiene que ver con la inercia.
La inercia se podría definir como la tendencia de un cuerpo a
mantenerse en movimiento hasta que alguna acción externa lo altere. Es
decir, la inercia de un cuerpo podría
entenderse como la resistencia de ese cuerpo a cambiar la velocidad
y dirección de su marcha.
Si un coche avanza a 100 km/h, su tendencia
sera la de continuar su marcha en línea recta y a esa misma
velocidad. Para poder 'dominar'
dicha tendencia o inercia el conductor necesita usar
la fuerza delmotor, de los frenos y de la fricción de los
neumaticos con la carretera.
Todos los objetos que viajan dentro del
automóvil tienen su propia inercia, la cual es independiente del estado de movimiento del coche. Por ese
motivo, cuando un coche toma una curva bruscamente sentimos que nos vamos a un
lado; realmente lo que sucede es que el coche gira y nosotros tendemos a seguir
en línea recta. También debido a la inercia, cuando un coche frena sentimos una fuerza que nos echa hacia
delante; realmente lo que sentimos es nuestra tendencia a seguir en
movimiento.
Cuando viajamos en un automóvil que se desplaza
suavemente a 100 km/h tenemos la sensación de que nuestro movimiento
esta ligado al del
coche, pero dicha percepción es errónea. Si, por desgracia, el
coche se saliera de la carretera y chocara contra un
arbol, el automóvil sufriría una parada repentina. Sin
cinturón de seguridad, nuestro cuerpo mantendría la misma
velocidad que antes del choque; es decir,
continuaríamos nuestra marcha a 100 km/h hasta que el parabrisas, el salpicadero,
o el propio asfalto nos frenara bruscamente ejerciendo una fuerza tremenda
sobre nuestro cuerpo. Si el coche es frenado bruscamente por cualquier motivo,
algo debe de ejercer una fuerza sobre sus ocupantes con el fin pararlos. Dependiendo de dónde y cómo se aplique dichafuerza,
los efectos van desde una muerte instantanea a la posibilidad de salir
andando sanos y salvos.
Cuanto mas bruscamente se produzca la parada de los
ocupantes, mayor sera la fuerza que tendran que soportar y el
riesgo de lesiones. Si fuera posible frenar mas
lentamente el movimiento de los ocupantes, también sería menor la
fuerza que tendrían que soportar sus cuerpos. Si, ademas,
aplicamos dicha fuerza no en un punto, sino
distribuida a lo largo de las zonas mas resistentes del cuerpo, menor sera la
presión y menor el riesgo de lesiones. Éste es, precisamente, el
objetivo del
cinturón de seguridad.
Cuando el cinturón de seguridad es llevado correctamente, la mayor parte
de la fuerza de retención sera aplicada sobre dos zonas del cuerpo resistentes, como son el pecho y la
pelvis. Como el cinturón se extiende a lo
largo de un area amplia del cuerpo, la fuerza de retención se
distribuye, dando lugar a una menor presión y, por tanto, reduciendo la
posibilidad de daños. De modo adicional, el cinturón es
ligeramente flexible, de forma que en caso de impacto se extiende un poco; esto permite que la parada no sea brusca, sino
progresiva, lo cual se traduce en una menor fuerza de retención.
Cuando el fulminante detona el gas se inflama, la explosión hace crecer
la presión empujando el pistón y esteal avanzar hace girar el
carrete del
cinturón.
Los pretensores son dispositivos que tienen como fin ceñir el cinturón lo
mas posible al cuerpo del
viajero en caso de colisión. Estos sistemas actúan dando un tirón al cinturón, de modo que se evite la
mas mínima holgura en el momento de la colisión.
Existen diferentes mecanismos con los cuales tensar el cinturón. Uno de los mas extendidos es el pretensor
pirotécnico, cuyo funcionamiento aparece en el siguiente esquema.
El elemento principal de este tipo de pretensores es
una camara llena de gas combustible, en la cual se aloja una
pequeña carga explosiva que actúa como detonador. La camara de gas
inflamable se encuentra alojada en un cilindro, en el
cual existe un pistón móvil. Cuando el detonador se activa, el
gas estalla dando lugar a un fuerte incremento de
presión que empuja al pistón. Dicho
pistón, al avanzar, hace girar la bobina en la cual esta
enrollado el cinturón de seguridad.
El detonador que pone en funcionamiento todo este
sistema es activado por un sensor que detecta la existencia del impacto.
En resumen, el cinturón de seguridad retiene al cuerpo
en caso de impacto evitando que salga lanzado hacia adelante. Da lugar a
una deceleración progresiva del cuerpo reduciendo las fuerzas
a las que se ve sometido debido al impacto.