Colisión

El trabajo de investigación de la unidad anterior se enfocó en los temas de dinámica y cinemática en la industria del transporte público, específicamente el metro. En este también se emplea uno de los temas de dinámica de un sistema de partículas; el cual es las colisiones en las posibles colisiones en las vías del metro. Empezando primero con lo básico, la definición: una colisión entre dos partículas es una interacción entre dos partículas que ocurre en un espacio limitado y un intervalo de tiempo corto.

Al considerar una colisión no nos interesa tanto el qué ocurre durante la colisión, sino la relación entre el estado de las partículas antes y después de la colisión. Para ello, lo que se utiliza es que las interacciones conservarán la cantidad de movimiento, el momento cinético y, en ciertas ocasiones, la energía cinética.

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Entonces en otras palabras se genera un choque, y un choque físico o mecánico es percibido por una repentina aceleración o desaceleración causada normalmente por un impacto, por ejemplo, de una gota de agua, aunque también una explosión causa choque; cualquier tipo de contacto directo entre dos cuerpos provoca un choque. Lo que mayormente lo caracteriza es la duración del contacto que, generalmente, es muy corta y es entonces cuando se transmite la mayor cantidad de energía entre los cuerpos.

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Supongamos que en este caso particular las dos partículas que colisionan tienen la misma masa. En este caso sería:

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Las dos partículas intercambian sus velocidades. En particular si se trata de una partícula que choca contra una que está en reposo, la primera se queda “clavada”, mientras que la segunda sale con la velocidad que llevaba la primera. Este es un fenómeno común en el billar y la base del dispositivo conocido como cuna de Newton, en el que varias bolas colisionan sucesivamente.[pic 5]

Pero ¿qué es lo que puede provocar una desastrosa colisión en el metro?

Existen varios y meticulosos factores que sean lo posibles causantes de un choque de trenes.

• Error humano. Cuando no hay un fallo de comunicación entre el conductor del tren y el de un operador del puesto de control, como no haber cambiado el mecanismo de conducción automático al manual, como exige el protocolo.
• Las vías se están hundiendo.  Las vías entre las estaciones se están hundiendo al punto en que ya representa un riesgo para la operación de los trenes incluso aunque no esté lloviendo. Los trenes están diseñados para pendientes máximas de 4 por ciento, y excepcionalmente 7 por ciento en condiciones secas.
• Techo fracturado y sin mantenimiento. Hay hoyos en el techo que dejan pasar el agua. La precipitación pluvial incide en las vías afectando infraestructura, equipos y materiales
• Tren con registro de fallas. Se recomienda retirar un tren cuando este tiene más de 40 años y con una distancia recorrida que sobre pase los 500 mil kilómetros.

Aunque se han presentado varios casos de choques por negligencia laboral, o por las condiciones ya mencionadas. Si se diera un choque entre un tren que está en reposo, y atrás un tren que viene a un exceso de velocidad (mayor a 70 km/h), este genera una colisión tipo elástica, esto implica que no hay fuerzas disipativas actuando durante la colisión, y que toda la energía cinética de los trenes antes de la colisión se encuentra todavía en la forma de energía cinética después de la misma. Provocando que uno atraviese al otro, haciendo daños a los vagones en medio del choque. Y esto es consecuencia de no seguir los protocolos de seguridad y prevención.

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