Calculadora de distancia de frenado: superficie y pendiente
¿Cuánto recorre un coche mientras están puestos los frenos? Introduce la velocidad, la superficie de la carretera y la pendiente para obtener la distancia de frenado con agarre total, con el tiempo de reacción desactivado por defecto. Esta es la parte de frenado de una parada. Si quieres la parada completa, incluida la distancia recorrida antes de reaccionar y el tiempo de parada, usa la calculadora de distancia de parada.
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Fórmula
v = velocidad en m/s (km/h / 3,6, mph x 0,44704)
a = g (mu cos(theta) + sin(theta)) theta = atan(pendiente / 100), subida positiva
distancia de frenado = v^2 / (2 a) (carretera plana: v^2 / (2 mu g))
Constantes: g = 9,80665 m/s2. Coeficientes de fricción típicos: seco 0,7, mojado 0,4, nieve 0,2, hielo 0,1. El modelo supone frenada máxima constante, sin resistencia del aire, sin pérdida de eficacia de los frenos y sin cambio del agarre con la velocidad.
Ejemplo resuelto
100 km/h en asfalto seco, carretera plana:
- v = 100 / 3,6 = 27,78 m/s, así que v al cuadrado = 771,6
- a = 0,7 x 9,80665 = 6,86 m/s2
- Distancia de frenado: 771,6 / 13,73 = 56,2 m (184,4 ft)
A la misma velocidad en asfalto mojado son 98,4 m, en nieve 196,7 m y en hielo 393,4 m. Una subida del 5% acorta la parada en seco a 52,5 m y una bajada del 5% la alarga a 60,6 m.
Cuándo usarla
Quieres saber la distancia que necesitan los frenos: comparar superficies, comprobar el efecto de una pendiente o ver cómo la velocidad eleva al cuadrado la distancia. Añade un tiempo de reacción solo si quieres un total rápido.
Usa en su lugar la calculadora de distancia de parada cuando
Quieres la parada completa: distancia de reacción, más distancia de frenado, más el tiempo que tarda el conductor en reaccionar. Esa página no tiene entrada de pendiente; esta no tiene tiempo de parada.
Valores típicos
Una fricción de unos 0,7 en asfalto seco, 0,4 en mojado, 0,2 en nieve compactada y 0,1 en hielo son valores típicos de los libros de texto, no garantías.
Errores comunes
- Tomar la distancia de frenado como la parada completa. No incluye la distancia recorrida mientras reaccionas.
- Usar km/h en la fórmula sin convertir a m/s.
- Suponer que la fricción es la misma a cualquier velocidad o en cualquier carretera mojada.
- Introducir una bajada tan pronunciada que la fricción no pueda sujetar el vehículo: la calculadora muestra un error.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la distancia de frenado?
d = v al cuadrado / (2 x mu x g), con g = 9,80665 m/s2. A 100 km/h (27,78 m/s) en asfalto seco con mu = 0,7, d = 771,6 / 13,73 = 56,2 m.
¿Cómo cambia la distancia de frenado según la superficie de la carretera?
La distancia es inversamente proporcional al coeficiente de fricción. Con mu 0,7, 0,4, 0,2 y 0,1 para seco, mojado, nieve y hielo, una parada que tarda 56,2 m en asfalto seco tarda 98,4 m en mojado, 196,7 m en nieve y 393,4 m en hielo desde 100 km/h.
¿Cómo cambia la distancia una pendiente?
La deceleración pasa a ser g x (mu x cos(ángulo) + sen(ángulo)), con el ángulo positivo en subida. Una subida del 5% en seco acorta 56,2 m a 52,5 m, y una bajada del 5% la alarga a 60,6 m. Si la bajada es tan pronunciada que la fricción no puede detener el vehículo, la calculadora muestra un error.
¿Es lo mismo que la distancia de parada?
No. La distancia de parada es la distancia de reacción (velocidad x tiempo de reacción) más la distancia de frenado. A 100 km/h, una reacción de 1,5 s suma 41,7 m, así que el total es 97,9 m. Las distancias reales también dependen de los neumáticos, los frenos, la carga y el ABS, así que trata estos números como estimaciones y conduce según las condiciones.
¿Cuál es la distancia de frenado a 60 mph?
En asfalto seco (fricción 0,7) un vehículo necesita unos 52,4 m (171,9 ft) para detenerse desde 60 mph una vez aplicados los frenos. En asfalto mojado (fricción 0,4) la cifra sube a 91,7 m (300,9 ft). Son valores de modelo, así que las paradas reales varían según los neumáticos y los frenos.
¿El peso del vehículo cambia la distancia de frenado?
No en este modelo. La masa se cancela, porque la fuerza de agarre y la inercia escalan ambas con el peso, así que un vehículo pesado y uno ligero se detienen en la misma distancia con la misma fricción. En la práctica, el tamaño de los frenos, la carga de los neumáticos y la pérdida de eficacia por calentamiento hacen que los vehículos pesados tarden más.
¿Cómo estimo rápidamente la distancia de frenado a partir de la velocidad?
Usa d = v al cuadrado / (2 x 0,7 x 9,80665) para asfalto seco, con v en m/s. A 50 km/h da 14,05 m, y a 120 km/h da 80,93 m. Duplicar la velocidad hace que la distancia sea siempre cuatro veces mayor.