Impacto de muelle sobre el casco de Masa

OBJETIVO

Voy a intentar determinar es la equivalencia que tiene el impacto del muelle sobre el casco de masa en relación con una bala, basandome en fórmulas físicas, en datos de velocidades obtenidas por la telemetria de Ferrari y en las imágenes de video.

Pm=800gr --> Peso del muelle

Vm= 250Km/h--> Velocidad de impato de

muelle sobre el casco

Ne = 5-->Numero de espiras del muelle (giros

completos de la sección del muelle)

En la imagen de video se puede observar que el muelle impactó transversalmente sobre el casco de Masa, lo que supone un factor extra, ya que si hubiese impactado longitudinalmente el propio muelle hubiera amortiguado el impacto. Además su propia geometría helicoidal en este tipo de impato hace que la presión se incremente de forma brutal y tenga mayor capacidad de penetración.

Energia cinética = 1/2 * m * v^2

m= masa del muelle = 800gr = 0,8Kg

v=velocidad relativa del muelle respecto al

vehiculo = 250Km/h = 69,4m/s

Ec = 1/2 * 0,800Kg * (69,4m/s)^2 = 1926 J

Haciendo una pequeña comparación con la energía que llevaría una bala de plomo de calibre 22LR, cuyo peso aproximado es de 40g, a una distancia de tiro de 90 m (velocidad aprox. de 310m/s)

Ec = 1/2 * 0,040Kg * (310m/s)^2= 1922 J

Esto significa que la energía absorbida por el casco de masa a causa del impacto, sería equivalente a la de una bala de calibre 22LR de plomo, disparada a 90m.

Pero los efectos producidos por una y otra no serían los mismos debido a que la superficie y capacidad de penetracion (forma de punta) de una bala se prevee bastante mayor que la de dicho muelle. (ejm. No es lo mismo que te peguen un puñetazo con una punta entre los dedos a que te peguen con un guante de boxeo, aunque el muelle no sería un guante de boxeo precisamente)

En este caso, la superficie de contacto del muelle con el casco, durante el impacto dependería del grosor de la espira del muelle.

-La resistencia del muelle (probablemente de titanio) será mayor cuanto más grueso sea este,

-Al ser mas grueso se deformará menos en el impacto

-Por lo que la superficie de contacto sería mas pequeña

-y la presión más elevada.

Otra cosa a tener en cuenta es la cantidad de movimiento, que se podria calcular para comparar las desaceleraciones que pueden provocar sobre la cabeza del conductor el muelle y la bala. (Ejm. En un choque frontal entre un camion y un coche, si van a una velocidad similar, el mas perjudicado será el conductor del coche )

Cantidad de movimiento = m * v

M muelle= 0,800Kg * 69,4m/s = 55Kgm/s

M bala= 0,040Kg * 310m/s= 12Kgm/s

El muelle tendra mas cantidad de movimiento que la bala, lo que significa que tiene bastante más capacidad para crear desaceleraciones bruscas sobre la cabeza del piloto.

En el video del accidente se puede obervar un giro brusco de la cabeza cuando el muelle entra en contacto, como consecuencia de el descentramiento del impacto. En el caso de haberse producido este de forma centrada no le hubiera girado la cabeza, pero las consecuencias hubieran sido mucho peores seguro.

CONCLUSIONES

El impacto del muelle en posicion tranversal sobre el casco de Masa es energéticamente comparable al de una bala de calibre 22LR.

FUENTES
Relacion de distintos calibres de bala
http://www.korabrno.cz/bal-22.html
Datos de velocidades del accidente.
http://www.quiero-briatore-formula-1.com/accidente-de-felipe-massa-en-hungria-impactado-por-una-tuerca-en-el-casco/25/07/2009/