Automóvil, Distancia de Parada

Asumiendo que los frenos funcionan correctamente, la distancia mínima de parada para un automovil, está determinada por la efectividad del coeficiente de fricción entre los neumáticos y la calzada. La fuerza de fricción de la calzada, debe realizar suficiente trabajo sobre el coche, para reducir su energía cinética a cero (principio trabajo-energía). Si las ruedas del coche continuan girando mientras frena, entonces está operando la fricción estática, mientras que si las ruedas del coche se bloquean y se deslizan sobre la superficie de la calzada, la fuerza de frenado es una fuerza de fricción cinética .

Para reducir la energía cinética a cero:

de modo que la distancia de parada es

Mostrar el Cálculo
Note que esto implica una distancia de parada independiente de la masa del vehículo. También implica cuadruplicar la distancia de parada doblando la velocidad del vehículo.

A pesar de que la distancia de frenado de un camión grande debe ser la misma que la de un coche, hay casos en el mundo real, donde un camión tiene más dificultades para detenerse. En las bajadas largas como ésta en Monteagle en Tennessee, se colocan rampas para camiones descontrolados, en donde una grava profunda y suelta proporciona una fuerza de frenado superior a la obtenida por unos neumáticos contra la carretera.

Indice

Principio Trabajo-Energía
 
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Cálculo de la Distancia de Parada

Para calcular la mínima distancia de parada, utilizamos un valor nominal de 0.8 para el coeficiente de fricción estática, entre unos buenos neumáticos y una buena superficie de calzada. Generalmente, los coeficientes de fricción cinética son menores, y pueden ser drásticamente reducidos por superficies mojadas, heladas o grasientas. Para muchos neumáticos existentes, el coeficiente de fricción cinética sobre superficie seca se puede acercar a 0.8, si no se prolonga demasiado el frenado que pueda originar fusión del neumático.

La distancia de parada está dada por:

Desarrollo de la Expresión
Si la velocidad del vehículo es v = m/s = pi/s = km/hr = mi/hr
y el coeficiente de fricción entre los neumáticos y la calzada es μ = ,
La distancia de parada es d = m = pi.
Puede entrar los datos en cualquiera de las casillas anteriores. La cantidad se calculará en otros sistemas de unidades. Luego haga clic en el texto activo, ya sea para la distancia de frenado o la velocidad del vehículo, para calcular dicha cantidad. Las cantidades no se verán obligadas a ser coherente hasta que haga clic sobre la cantidad que desee calcular.
Tenga en cuenta que este cálculo implica una distancia de frenado independiente de la masa del vehículo. También implica una cuadruplicación de la distancia de frenado con una duplicación de la velocidad del vehículo.

En un experimento con conductores expertos, se les pidio parar el vehículo sobre la señal por medio de, 1) bloqueando las ruedas y 2) parando lo mas rápido posible, pero sin bloquear las ruedas. Sobre cemento plano y seco, las distancias de parada fueron practicamente iguales. Ambas pruebas arrojaron coeficientes de fricción cercanos a 0.8 para neumáticos con bandas de rodadura nueva en su superficie. El coeficiente de fricción cinética se prevé que sea mucho menor en una superficie húmeda, donde el agua puede actuar como lubricante. También es probable que los neumáticos usados, tengan un coeficiente cinético de rozamiento de fricción estática considerablemente menor.

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