No estoy seguro si este es el lugar correcto para preguntarlo, pero esta es una pregunta que pensé hoy y me dio cierta curiosidad de entender. Imagina que un auto va a dar una curva, podemos decir que el giro es un poco cerrado, ¿cuáles son los factores que pueden ayudar a que se voltee? Me preguntaba sobre algunos aspectos:
si el automóvil tiene masa, tiene inercia, por lo que mientras se curva tiende a mantener el movimiento en la misma dirección que tenía instantes antes del giro. ¿bien? Entonces, si el automóvil tiene más masa, tiene más inercia, y dado que hay fricción, un automóvil más pesado se voltearía más fácilmente que uno más liviano, considerando que todas las demás variables posibles eran iguales.
Centro de gravedad, un automóvil con un centro de gravedad más alto volcaría más fácilmente. Toda la inercia del automóvil distribuida a alturas más altas estaría más lejos de los neumáticos (donde actúa la fricción), creando un momento angular.
El coche es delgado porque tiene menos superficie de contacto con el suelo;
El coche es más ligero. Esto se opone a lo que he dicho en "a)", pero un coche más pesado es más difícil de salir de la carretera. Un coche más ligero tiene más inestabilidad.
¿Me equivoco? ¿En qué me equivoco? ¿Qué opinas?
Gracias por ayudar. :)
Permítame tomar el reverso de su pregunta, porque estaba en un automóvil que volcó y no es agradable. Así que aquí están las formas en que puedo pensar para no voltear, pero si quieres voltear, haz lo contrario :)
Cuanto más rápido viaje, más posibilidades de que se amplifique una inestabilidad de cualquier tipo y menos tiempo tendrá el conductor para recuperar el control.
El más bajo C. de g. puedes lograr lo mejor. Los autos de F1 son el ejemplo obvio.
La masa funciona en ambos sentidos. Si ocurre una inestabilidad por debajo de cierta velocidad, puede amortiguar las oscilaciones, pero por encima de esa velocidad puede empeorar las cosas.
La adición/modificación de alas aerodinámicas y el efecto venturi de una parte inferior de la carrocería correctamente diseñada puede marcar una gran diferencia. Como estoy seguro de que sabe, los autos de F1 teóricamente pueden conducir fácilmente en el techo de un túnel, ya que tienen mucha carga aerodinámica.
De los comentarios de BowlofRed.
Los neumáticos pegajosos/alta fricción aumentan la posibilidad de volcarse (sobre pavimento plano). Si las llantas comienzan a patinar, entonces hay fuerzas reducidas disponibles para volcar el auto. Para la mayoría de los sedanes, las llantas patinarán mucho antes de que las fuerzas se acumulen hasta el punto de que sea posible volcar.
Un conductor con reacciones rápidas.
Dibuje un diagrama de fuerza para el automóvil, incluida la gravedad hacia abajo en el centro de masa (llámelo "1", y todas las demás fuerzas pueden ser relativas a eso), fuerzas normales hacia arriba en cada neumático y una fuerza estática de fricción lateral en el llantas. Las fuerzas tienen que sumar algo que se da de antemano, la fuerza lateral que necesita el coche para dar la vuelta. Puede tratar esto último como "x", la variable que aumenta hasta que el automóvil vuelca. Resuelve todas las demás fuerzas en unidades de "1". Todos tienen que luego sumar x apuntando hacia los lados. La restricción clave para que el automóvil no gire es que el par total debe ser cero. Pero cuando x es tan grande que las fuerzas normales en las llantas interiores llegan a cero, ese es el lugar donde el automóvil está a punto de volcarse. El ángulo desde el centro de masa a las llantas exteriores es la clave, así que ahí es donde entran en juego los factores que mencionaste: el ancho del automóvil y la altura de su centro de masa. (No incluyo las fuerzas del aire, aunque otros han mencionado que podría importar. También es un buen punto que puede haber un límite en el tamaño de la fuerza de fricción, que puede proteger contra un vuelco pero a costa de tal vez chocar en un árbol!)
Por cierto, si anotas las fuerzas, verás que la masa del automóvil no juega ningún papel: dada la velocidad y el giro, la escala de x relativa a 1 es todo lo que importa, y eso no importará. depende de la masa, depende solo de v*v/rg, donde v es la velocidad del automóvil, r es el radio del giro y g es la aceleración de la gravedad. Pero esto muestra que tienes más de un problema de vuelco en la Luna: si todo lo demás es igual, la velocidad tiene que ser menor por la raíz cuadrada de la g de la Luna sobre la g de la Tierra.
Hay varios factores que pueden aumentar la probabilidad de volcar un auto en una curva. Éstas incluyen:
Cualquiera de las causas anteriores aumenta el riesgo de flipping, y si se encuentran dos o más al mismo tiempo, los riesgos se agravarán entre sí. Con suerte, usará la información anterior para evitar un vuelco, en lugar de causar uno, porque (como aludió otro cartel) el interior de un automóvil no es tan suave cuando rebota de un lado a otro de las paredes del automóvil.
Cuando dónde es la altura del centro de masa sobre el suelo y es la mitad de la distancia entre las ruedas, el auto voltea.
granjero