Fricción y Neumáticos del Automóvil

La fricción entre los neumáticos de su automóvil y la carretera, determina su máxima aceleración, y lo que es más importante aún su minima distancia de parada. De modo que la naturaleza de esa fricción puede ser realmente una cuestión de vida o muerte. Pero al igual que todas las aplicaciones de fricción, contiene ambigüedades frustrantes Muchos años de investigación y prácticas nos ha llevado a diseños de bandas de rodadura que ofrecen buena tracción en una amplia variedad de condiciones. Los diseños de las bandas de rodadura canalizan el agua afuera de la superficie de apoyo en carreteras mojadas, para combatir la tendencia al aquaplaning - una condición que hace que el coche se deslice por la carretera como esquiando, porque tenemos una capa de agua que actua de lubricante debajo de toda la superficie del neumático.

Jones and Childers informa de unos coeficientes de fricción de alrededor de 0.7 para calzada seca y de 0.4 para la calzada mojada. El diseño de la banda de rodadura debe representar un compromiso para "todo tipo de tiempo". Si tu fueras un piloto de carreras de Indianapolis, deberias usar neumáticos de carrera "slick" -banda lisa sin canales-. En superficie seca deberías usar coeficientes de fricción de los mas altos (hasta 0.9), pero en calzada mojadas, representaría un peligro en cuyo caso deberíamos usar coeficientes tan bajo como se pueda, alrededor de 0.1.

Tarde o temprano, la mayoría de la gente tiene que hacer frente a la dificultad de tener que frenar en una parada de emergencia. Es un tema difícil y aquí no damos la última respuesta. Pero la ilustración de abajo pueden señalar algunos de los principios físicos relevantes involucrados. En un escenario del mejor caso, debes mantener las ruedas girando mientras frena, porque hay una notable diferencia entre la fricción estática y la dinámica. Se consigue mayor fuerza de frenado con esta última. Pero generalmente no tenemos el lujo de contar con tiempo para hacer un delicado juicio sobre como apretar los frenos. Para buenos neumáticos en superficie seca, no hay mucha diferencia entra la fricción de rodadura y la de deslizamiento y si aprietas muy fuerte el freno, conseguirás menos frenado que si lo haces mas suave. Por otro lado en caso de extrema emergencia, el frenado es instintivo y tendemos a pisar tan fuerte como podemos, antes incluso que pensemos en lo que estamos haciendo.

Puede ser que el bloqueo de frenos no sea tan malo en caso de calzada seca en buenas condiciones, y que seas incapaz de evitarlo en caso de extrema emergencia. Pero si bloqueas las ruedas en calzada mojada puede resultar un desastre. No tengo ninguna estimación fiable del coeficiente efectivo de fricción, pero supongo que facilmente puede llegar a caer a menos de la mitad del coeficiente de frenado de las ruedas rodando, porque estas deslizandote sobre una superficie lubricada con agua. Puede que incluso con las ruedas rodando, puedas tener alrededor de 0.4 de coeficiente comparado con los 0.7 en calzada mojada y que incluso podría llegar a caer hasta el 0.1 de las ruedas deslizantes. Estos escenarios están dibujados abajo de forma cualitativa - No tengo números fiables.