Análisis de accidentes

Colisión de vehículos de masas disímiles

Caso de estudio

Los vehículos siniestrados son: Automóvil Ford Orion GLX 1.8 que circulaba en el sentido Oeste a Este. Camión Mercedes Benz LK 1218 modelo 1999 Tren 1S-1D, con un chasis con sobre estructura y equipamiento adaptado para el izaje y trasporte de volquetes. Este vehículo circulaba en sentido de Sur a Norte, Automóvil Peugeot 406, el que se encontraba estacionado sobre la vereda Nor-Este, sin ocupantes en su interior. ¿Determinar la velocidad del camión?

Caso de estudio

Caso de estudio

Caso de estudio

El esquema de desplazamiento post impacto de puntos fijos de los vehículos (próximos a los centros de masa respectivos) es el descrito en el esquema. El desplazamiento en el sentido del eje Y (Δy) es de 3 metros en ambas consideraciones. En el sentido del eje X (Δx) varía entre 17 y 21metros. El ángulo respecto al eje principal de la arteria (X) varía entre 8º y 10º.

Modelo matemático

m1=1100kg masa del automóvil

m2=8000kg a 12000kg masa del camión

μ1=0,75 coeficiente de rozamiento del automóvil derrapando de costado

μ2=0,3 a 0,6 coeficiente de rozamiento del camión combinado de rodadura y deslizamiento

Velocidad del automóvil Orión al impactar al auto estacionado, supuesto 7,4 m/s≈27km/h (Er =30kJ)

Δx=17 a 21 m

Modelo matemático

3

22

2

1

1472

472

1

2

1

1

2211222112

2122

222

22

21211

112

12

11

m

'vm'vmv'vm'vmv

xg'v

xgm'vm

,xg'v

xgm,m'vm

/

/

Modelo matemático

kJLkJ D 13070 [4]2

1 211

222 'vm'vm'E

[6]2

2

1

521

22

222

/

D

m

EvvmE

LEE

Modelo matemático

[7]

2

21

21

21

v

'v'v

vv

'v've

[9]2

1

[8]

221

21

2211

gC

g

VmmE

mm

vmvmV

[10]11

21

2

/

cc

D

EE

'EEee

EE

L

Resultados

0107 ee

06232 vv

Resultados

Resultados de la pericia original.

Interrogantes importantes

¿Por qué el valor de trabajo de deformación en el impacto, que fue asumido sin demasiado cálculo ni precisión, tiene escasa influencia en la velocidad de impacto del camión?

¿Por qué el choque, que observado desde los daños del lateral derecho del Ford Orión parece ser de naturaleza altamente plástica, el coeficiente de restitución es de por lo menos 0,20?

Hasta qué punto se puede justificar la hipótesis de colinealidad del impacto, asumida inicialmente

¿Por qué el valor de trabajo de deformación en el impacto, que fue asumido sin demasiado cálculo ni precisión, tiene escasa influencia en la velocidad de impacto del camión?

kg

Jxgmx

kg

J

m

LJL

m

Lxgxg

m

mv

DD

D

10017

13130000

222

2

2

221

2

122

En una colisión colineal entre dos vehículos de masa disímiles, -con relaciónde masas 1:6 o superior-, el factor determinante, el que contribuye de mododecisivo en la estimación de la velocidad del vehículo de mayor porte, es elcoeficiente de fricción atribuible a ese vehículo. El trabajo de fricción delvehículo menor embestido, y el trabajo de deformación en ambos, incidencon valores de segundo orden en la ecuación de conservación de la energía.

¿Por qué el choque, que observado desde los daños del lateral derecho del Ford Orión parece ser de naturaleza altamente plástica, el coeficiente de restitución es de por lo menos 0,20?

De esta expresión, despejando se puede concluir que si e1 fuera 0,08, el valor de e2 sería de 0,546. Esto indicaría que la deformación residual en el camión, más precisamente en su estructura debería ser muy pequeña.El grado de elasticidad en la deformación de un vehículo en una colisión es función de la relación de masas, y en consecuencia, las deformaciones de los vehículos en un caso de masas disímiles, pueden corresponder a estados de elasticidad y plasticidad significativamente distintas.

La diferencia de masas contribuye a aproximar a esa condición ideal, aún cuando la velocidad del embestido no sea nula. En efecto, la composición del impulso del sistema dará un ángulo cuya tangente es el cociente entre el impulso del embestido y el del embestidor.

011,0

0

2

1

22

11

v

v

vm

vm

Hasta qué punto se puede justificar la hipótesis de colinealidad del impacto, asumida inicialmente

Bastará que la relación de los módulos de velocidad sea 1,4 para que el cociente sea 0,165, que como tangente corresponde a un ángulo menor a 9°

Bibliografía

LA COLISIÓN DE MASAS DISÍMILES -Ing Aníbal O. García-www.perarg.com.ar

ENERGÍA DISPONIBLE Y RESTITUCION DURANTE LA COLISIÓN -Ing Aníbal O. García-www.perarg.com.ar

”Dinámica. Mecánica para ingeniería”, A. Bedford y W. Fowler. Editorial Addison Wesley-Iberoamericana, Wilmington, Delaware, E.U.A. (1996).