¿Como se relaciona el movimiento y la fuerza con la importancia y el uso del cinturón de seguridad para quienes viajan en algunos transporte?

¿Porque se utiliza el cinturón de seguridad al viajar en un automóvil?

El cinturón de seguridad es la diferencia entre la vida y la muerte en un accidente automovilístico, ya que reduce en un 50% las probabilidades de perder la vida. Las estadísticas nos muestran que estamos 10 veces más expuestos a morir en un accidente si no usamos el cinturón de seguridad, y se calcula que en los últimos 25 años se han salvado poco más de 300,000 vidas y se han prevenido alrededor de 9 millones de lesiones de moderadas a graves.

El cinturón de seguridad que conocemos hoy en día, se lo debemos al ingeniero Nils Bohlin quien lo desarrollo para Volvo el cual se introdujo al mercado en 1959 como el cinturón de tres puntos. 

¿Que pasa con el cuerpo del conductor o de un pasajero cuando el automovil frena bruscamente?

No impulsamos hacia enfrente  Pero resulta que nada nos empuja, sino que es un caso de la inercia actuando. La inercia es la propiedad de los cuerpos de resistirse al cambio del movimiento. Esto quiere decir que sino actúa una fuerza externasobre un cuerpo, este permanecerá es su estado original, ya sea de movimiento o de reposo.

Andando en auto, nosotros estamos en estado de movimiento, porque estamos en el auto mismo. Pero cuando frenamos, la fuerza de freno se aplica al auto, y no a nosotros. Según la ley de inercia, como sobre nosotros no actúa una fuerza neta (la fuerza de freno actúa sobre el auto), nuestro estado tenderá a permanecer igual. Entonces cuando la fuerza de freno se aplica al coche, este reduce su movimiento, pero nosotros no, ya que la fuerza es externa, no actúa sobre nosotros. Por ende, nuestro movimiento tenderá a permanecer como estaba, es decir, con la velocidad del auto antes de frenar. Una vez que el auto reduce su velocidad, nos parece que nos “impulsamos” hacia adelante, pero no es más que nuestra inercia. Nuestro movimiento resulta ser mayor que el del auto, que está frenando, lo que se evidencia con ese especia de “empuje” que percibimos.

Esta ley de inercia es muy conocida por los cinturones de seguridad y los airbags, las medidas de seguridad. Ambos actúan para contrarrestar la inercia e impedir que salgamos despedidos hacia afuera luego de un choque a alta velocidad (A mayor velocidad, un choque es más peligroso, dado que nuestro movimiento será mayor, y por ende nuestra inercia respecto al frenado repentino del auto).

¿Que pasa con el cuerpo del conductor o de un pasajero cuando el automovil cambia brucamente de dirección?

lo que ocurre es que sobre nuestro cuerpo no actúa la fuerza necesaria hacia el centro para que podamos girar con la misma trayectoria que el coche.

Hoy vamos a hablar sobre esa fuerza. Empecemos por bautizarla: se llama centrípeta. Etimológicamente significa hacia el centro. Según las características de la trayectoria deseada y el coche, necesitaremos aplicar mas o menos fuerza centrípeta. Intervienen tres factores: la masa del vehículo, el radio de la curva y la velocidad. Veamos en detalle como influyen. La fuerza centrípeta es proporcional a la masa. Era de esperar, un camión enorme necesita una fuerza lateral mayor para tomar la misma curva a la misma velocidad que un turismo chiquitín.

La fuerza centrípeta es inversamente proporcional al radio de la curva. Es decir, cuanto más cerrada sea una curva, las ruedas deberán ejercer una fuerza mayor para tomarla. También era de esperar: todos sabemos que los giros cerrados, con poco radio, son los más peliagudos.

Por último, la fuerza centrípeta es proporcional al cuadrado de la velocidad. Tampoco es una sorpresa, cuanto más rápido tomamos una curva, más deben esforzarse las ruedas para mantenernos en la carretera. Pero es una dependencia cuadrática: a doble de velocidad, necesitaremos cuatro veces más fuerza.

Es decir, para que un objeto cualquiera recorra una trayectoria diferente a la línea recta es necesario que algo le estire hacia el centro de la curva con una fuerza dada por las características anteriores. En el caso del coche, ese algo son las ruedas.

Pero los pasajeros no vamos atornillados a las ruedas, por lo que no nos transmiten la fuerza centrípeta de forma directa. Nuestro cuerpo está en contacto únicamente con los asientos, por lo que éstos son los únicos que nos pueden aplicar la fuerza lateral necesaria para que nosotros giremos de forma solidaria con el coche.

Sin embargo, los asientos no son capaces de ejercer demasiada fuerza lateral, hay un límite. Si el conductor toma una curva de forma que necesitemos una fuerza centrípeta superior a dicho límite, obviamente los asientos serán incapaces de proporcionarla. Por lo tanto, nuestros cuerpos tenderán a seguir recto.

Esto provoca que tendamos a desplazarnos dentro del coche. Para no quedar aplastados contra la ventanilla, el pasajero deberá hacer fuerza él mismo para mantenerse en su posición, ya sea desplazando su centro de gravedad hacia el centro de la curva, o bien cogiéndose en la carrocería.

Por supuesto, tener que pasarse todo el viaje cogido o realizando equilibrios no es lo más cómodo del mundo. En algunos casos puede llegar a provocar peligro, por ejemplo si el copiloto se cae hacia el conductor, impidiéndole controlar el vehículo en plena curva. Ni decir tiene que, en el caso de la carga, el riesgo es aún más patente: las maletas no pueden cogerse a un pasamanos.

¿Porque todos los acientos de todos los aviones tienen un cinturon de seguridad?

Cuando estemos en nuestro asiento y mientras esperamos a que se termine el embarque, debemos localizar nuestro cinturón y atarlo a nuestra cintura. La recomendación es que en las fases de despegue y aterrizaje, la sujeción del cinturón sea lo más fuerte posible. Ante cualquier duda, la tripulación os puede guiar en la colocación y sujeción, especialmente en la demostración de seguridad, ya que es lo primero que se explica. Para los pasajeros que vuelan con niños pequeños y que comparten asiento con la madre, existen cinturones especiales, que hay que solicitar a la tripulación en el momento del embarque.

Ya en el aire, cuando los pilotos apaguen la señal de cinturones, lo normal es que oigamos muchos “clacks” que indican que muchos pasajeros se desabrochan el cinturón. ¡Error! Jamás, y os lo decimos como consejo de seguridad, se debe de desabrochar el cinturón mientras estemos sentados en nuestro asiento. El mejor ejemplo que os podemos exponer: los pilotos, no se desabrochan los cinturones, a excepción, lógicamente, que deban abandonar momentáneamente la cabina.

¿Por qué no hay que desabrocharse el cinturón?

El mayor riesgo en pleno vuelo, son las turbulencias. Llevar el cinturón evitará conmociones y contusiones que puedan producirse en caso de que estas sean fuertes, y también zonas de turbulencias que puedan resultar imprevistas. La recomendación que os dirá cualquier auxiliar de vuel, es que durante el vuelo, os aflojéis el cinturón sin llegar a desabrocharlo. Otro de los motivos es por si en vuelo se produce una descompresión explosiva causada por la rotura de una sección del fuselaje, que produciría la succión de todo lo que no esté sujeto hacia el exterior.

Tened en cuenta también, que en el caso de que se produjera un aterrizaje de emergencia, a los pasajeros se les explica que tienen que adoptar la “Brace Position“, que es la postura de inclinar el cuerpo hacia las rodillas y cubriéndolas con las manos para que en caso de frenada no golpeemos con el asiento delantero, pero siempre, con el cinturón puesto. Como decía Edmund Burke, escritor irlandes en el siglo XVIII, “El miedo atento y previsor es madre de la seguridad.”

¿Como se relaciona el diseño de un cinturón en un automóvil, avión una carreola?

Un cinturón de seguridad es un arnés diseñado para sujetar a un ocupante de un vehículo si ocurre una colisión y mantenerlo en su asiento El cinturón de seguridad está considerado como el sistema de seguridad pasiva más efectivo jamás inventado, incluida la bolsa de aire .