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Libreta de apuntes

Viaje al centro de un impacto en el parabrisas

Alguna vez te preguntaste por qué justo a vos se te tuvo que romper el parabrisas de tu auto. La explicación no solo pasa por la fortuna, sino por un montón de factores. A continuación, algunos de ellos…

¿POR QUÉ SE PRODUCE UN IMPACTO?
El asfalto no suele estar perfectamente limpio. Y eso que las rutas se diseñan con caídas hacia los laterales, para que el agua fluya y se lleve restos de suciedad; y que los vehículos, pasando a toda velocidad, actúan como barredoras por el aire que desplazan y el rodar de sus neumáticos.

De los muchos elementos depositados sobre el asfalto, o que caen de un vehículos de carga, los más peligrosos son los que alcanzan un tamaño y peso determinado, pues pueden convertirse en proyectiles cuando caen del camión o al salir escupidos del neumático del coche que nos precede. Los más frecuentes son restos procedentes de la gravilla usada en obras y de la propia descomposición del asfalto.

Es curioso cómo, tanto la construcción y reparación de carreteras, por toda la gravilla que se mueve en las obras; como su deficiente mantenimiento, provocan efectos similares. Un estudio reveló cómo la construcción de nuevas carreteras y las reparaciones llevadas a cabo por la Copa Mundial de Fútbol 2010 en Sudáfrica provocó un notable aumento de parabrisas dañados.

De esta forma, las carreteras recién construidas, las viejas que se rompen, el reasfaltado de firmes en mal estado, el tránsito de camiones cerca de los extremos de la vía, los daños por inundaciones y corrimientos de tierra, o el derramamiento de material de obra; hacen que haya gravilla sobre el asfalto.

¿DEPENDE DE LA ÉPOCA DEL AÑO?
En verano e invierno es cuando más parabrisas se rompen, pero esto es producido porque las temperaturas extremas y las diferencias térmicas generan grandes tensiones en los cristales, que si están dañados con un impacto, acaban rajándose; y porque esas condiciones también favorecen que un impacto crezca con mayor rapidez.

Hay muchos tipos de asfalto, dependiendo de sus propiedades. Por ejemplo, en el Reino Unido están empezando a utilizar uno diferente, porque el que se empleaba hasta ahora, comienza a derretirse a 50º de temperatura y con el calentamiento global estaban empezando a tener problemas en muchas zonas.

El asfalto se hiela en muchas zonas en invierno; y en verano se dilata con las altas temperaturas, lo que provoca que aparezcan grietas por las que se cuela el agua. El líquido elemento destruye el asfalto de dos maneras: al helarse en invierno, produciendo fracturas; y al filtrase por las capas subterráneas, provocando cavidades que pueden ceder ante la presión del paso de los vehículos.

Una pequeña piedrecita de poco más de un gramo de peso, puede desencadenar enormes fuerzas y acabar golpeando el parabrisas de nuestro coche, “hiriéndolo de muerte”. Al fin y al cabo, esa es una de las funciones para las que se inventó: proteger a los ocupantes del vehículo sin comprometer su visibilidad.

Y es que, con la suficiente velocidad, cualquier objeto puede ser como una bala. Que se lo pregunten a los astronautas de la Estación Espacial Internacional ISS, que vieron cómo un minúsculo resto de basura espacial provocó un impacto en una de las ventanas de la nave. Según la Agencia Espacial Europa (ESA), el objeto que provocó el impacto fue una escama de pintura o un fragmento de metal no más grande que unas milésimas de milímetro. Pero a una velocidad de 34.500 km/h, fue capaz de provocar un impacto de 7 milímetros de diámetro en un cristal ultrarresistente de cuatro capas de vidrio de borosilicato. A esas velocidades, un objeto mayor a un centímetro de diámetro atravesaría los escudos de protección de la ISS; y uno de 10 centímetros la destruiría por completo.

¿Y EN QUÉ PARTE DEL PARABRISAS?
El Grupo Belron de España, que tiene una empresa que se dedica a la reparación de parabrisas, realizó un estudio a nivel mundial que refleja que el mayor porcentaje de impactos se producen en el tercio inferior del parabrisas (un 56%) y en el tercio central (un 44%). No hay apenas diferencias entre los tercios izquierdo y derecho; y sí una pequeña ventaja en el tercio central, que recibe más impactos que la parte superior del parabrisas.

Los parabrisas de los vehículos modernos generalmente tienen alrededor de 5 milímetros de espesor (dos capas de 2 mm. y el laminado entre ellas, de un mm.). Cuando el objeto impacta en el cristal se genera una marca en forma de estrella, cada una es diferente en tamaño y orientación, pero siempre se compone de múltiples micro-grietas que irradian desde el centro, cada una de las cuales puede crecer y agrietarse aún más.

Aunque sea una pequeña piedra, la dinámica de un impacto en el parabrisas arroja unos datos impresionantes. Imaginemos un supuesto en el que una piedra de 1,3 gramos de peso sale escupida del neumático de un camión a 30 km/h, impacta contra un coche que rueda a 120 km/h y la piedra se desintegra en el impacto. La brutal desaceleración que sufre el pequeño resto de gravilla sería del orden de 8 10^4 m/s2 (8000 g); y su fuerza F, de 11,2 kg/cm2. La piedra realizaría la misma fuerza sobre el coche, que el coche sobre ella, la diferencia es la deceleración, que es un casi un millón de veces mayor. Y es que la deceleración de la pequeña piedra, nada menos que 8.000 g, contrasta con la del coche, que apenas llega a 0,01 g.

Mientras en Europa ya estudian los diferentes tipos de material con el que se construyen las rutas y la dureza de esas piedras y los diferentes daños que producen según su composición, las leyes de la física ya nos dan muchos datos impactantes de las fuerzas que se generan cuando una pequeña piedra golpea un parabrisas.

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Automundo es un portal de noticias sobre la industria automotriz, el deporte motor y la cultura fierrera. Director: Diego Durruty.

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