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miércoles, marzo 01, 2006

Speed y el tiro horizontal

Carátula de SpeedHoy voy a hablar de uno de mis temas favoritos: las patadas a la mecánica clásica. Supongo que la mayoría de la gente recordará una película de 1994 llamada Speed, en la que un criminal coloca una bomba en un autobús. Si éste superaba los 80 km/h, la bomba se armaba, y a partir de entonces, si la velocidad bajaba de esos 80 km/h, la bomba explotaba. Eso daba pie a toda una serie de escenas trepidantes en las que el autobús iba a toda velocidad, sin importar lo que se le pusiese delante.

En un momento dado, el autobús consigue llegar a una autopista, para poder correr a gusto. Pero ¡oh, vaya! La autopista está en obras, y le falta un tramo de unos 15 metros. Así que todos los del autobús se van a la parte trasera y cruzan los dedos, menos la conductora, que pisa el acelerador a fondo. El tramo de la autopista era más o menos horizontal, pero el autobús "vuela" sobre el trozo que falta, y cae sobre el otro extremo.

Bueno, bueno, bueno. Recordemos un poco de lo que nos enseñaron en el colegio. Concretamente, todo eso de los tiros parabólicos y horizontales. En un tiro parabólico, al lanzar un objeto con cierto ángulo con respecto al suelo, y suponiendo que no hay rozamiento, el objeto lanzado traza una parábola (de ahí el nombre) y vuelve a caer. El modelado de estos problemas era muy sencillo. Había una componente de velocidad horizontal, que se suponía constante (rozamiento despreciable), y una componente de velocidad vertical, que variaba con una aceleración constante orientada hacia el suelo: la gravedad. Si el ángulo de lanzamiento era cero, nos encontrábamos ante el llamado tiro horizontal, y puesto que la componente de velocidad vertical inicial era cero, siempre, siempre, siempre, el objeto terminaba su recorrido a una altura menor que la inicial.

¿Cuánto más abajo? ¿Es posible que la diferencia fuese inferior al radio de las ruedas, y así poder posarse en el otro extremo? Veámoslo. Como ya he dicho, la distancia horizontal era de unos 15 m. No sabemos la velocidad de autobús, pero podemos pensar que entre 120 y 140 km/h ya es una buena velocidad para un vehículo de ese tamaño. ¿Cómo se calcula la distancia vertical? Bien, en el colegio nos enseñaron que el espacio recorrido en un movimiento uniformemente acelerado es igual a la mitad del producto de la aceleración por el tiempo al cuadrado, es decir, e=(1/2) at2. Conocemos la aceleración, que es 9,8 m/s2 (la de la gravedad), pero no el tiempo. Bueno, tampoco es problema, ya que la componente de velocidad horizontal es constante, y en un movimiento uniforme, tenemos que el espacio recorrido es igual al producto de la velocidad por el tiempo, es decir, e=vt.

Pues bien, haciéndo cálculos, a una velocidad de 120 km/h, el autobús desciende casi un metro. A 140 km/h, la distancia es de unos 73 cm (casi 3/4 de metro). Poniéndonos exagerados, y utilizando una velocidad de 180 km/h (que me parece imposible para un autobús), la distancia sería de 44 cm. El que quiera, puede hacer sus propios cálculos en la web de HyperPhysics, que incluye un pequeño programita hecho en JavaScript, donde introduces la distancia horizontal y la velocidad, y te calcula la distancia vertical (por desgracia no funciona con Mozilla Firefox).

Todas las cifras parecen bastante grandes, teniendo en cuenta que basta con que la distancia de descenso sea mayor que el radio de la rueda delantera, para que el autobús se estrelle (si es menos, tal vez existan posibilidades). Además hay que tener en cuenta que fuera del papel y en el mundo real, las cifras serían mayores ya que el rozamiento del aire frenaría al autobús (que no es precísamente muy aerodinámico).

Así que el autobús, debería haberse estrellado contra el borde del otro extremo, caer, y explotar (por la bomba, claro). Por otro lado, no le veo utilidad al hecho de mover toda la gente a la parte trasera. Así, lo único que se consigue es desplazar el centro de gravedad hacia atrás, y que el autobús se incline un poco una vez deja de tocar suelo. Pero la distancia descendida sería la misma.

15 comentarios:

  1. Pues yo siempre pense que en esa escena cogia alguna rampa o algo, supongo que por las obras. Porque si te fijas, en el aire hace una especie de caballito. Incluso diria que aparece demasiado inclinado hasta para una rampa.

    Yo la primera vez que la vi tenia 15 años y ya se me quedo grabada como que "habia algo raro" tanto en lo del tiro horizontal que cuentas, como en lo de la inclinacion del autobus.

    De hecho, cuando aterriza, no es que llegue por los pelos, es que cae sobre la calzada, y si no recuerdo mal, todavia con cierta inclinacion ya que la parte de atras toca primero suelo.

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  2. En la pelicula, si, se ve que hay una rampa (porque se usa una rampa para construir una autopista, ni idea).

    En el "making of" explican que habia una rampa, que el agujero era menor de lo que parecia (se usa el angulo de camara y la camara lenta para hacerlo parecer mayor) y que en realidad habia casi un metro de diferencia de altura.

    Por otro lado, no es realmente necesario que la segunda parte este al mismo nivel. Tranquilamente podria estar mas baja, si fuera parte de una rampa de descenso o algo así. Si a eso le sumamos la rampa, no es tan terrible.

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  3. Hombre, en el making-off seguro que habia una rampa y detras de los setos en el Equipo-A tambien ;)

    De algun modo tienen que hacerlo los tecnicos de efectos especiales.

    De todos modos, esto del tiro horizontal es muy frecuente en el cine con el recurso del puente roto: Road trip, todas las peliculas de Burt Reynolds, incluso creo recordar que ocurre algo asi en la mina en Indiana Jones y el Templo Maldito.

    Quizas al final Telma y Loise se salvaron :)

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  4. A mi también me llamo la atención cuando vi la película.
    Y ahora hago una pregunta: Nadie se ha fijado que en todas las películas en las que hay un salto de este estilo siempre falta un cacho de autopista. Vamos que dicen construimos hasta aquí, y luego empezamos desde allí. Yo cuando he visto construir elevados ha sido de forma continuada y no a trozos. Bueno en algún puente empiezan por las dos orillas y se juntan en el centro pero ese no es el caso.

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  5. Bueno, tienes razón, pero yo no discutiría con Neo; todos sabemos que es él elegido y además dentro de Matrix todo es posible, así que si quería hacer "volar" el autobus, pues... Ahora bien, lo que si me choca de la película es que me perdí las escenas de Morfeo. ¿Quizás porque yo estaba haciéndole compañía? ;o)

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  6. Esto sí que es construir un puente y lo demás son tonterías :-)
    Vease foto general aquí

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  7. Hombre rmcantin, pero una cosa es un coche, y otra un autobus; si sacrificas un poco de realismo puedes llegar a creertelo aunque sea imposible; pero lo del autobus me parece una exageración de las grandes.

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  8. "no le veo utilidad al hecho de mover toda la gente a la parte trasera. Así, lo único que se consigue es desplazar el centro de gravedad hacia atrás, y que el autobús se incline un poco una vez deja de tocar suelo. Pero la distancia descendida sería la misma."

    tiene una utilidad, generalmente no estamos acostumbrados, o no le damos mucha importancia, a las variaciones en la posicion del centro de gravedad de moviles. tal vez algun freak q se obsesiona con colocar las cosas en el carro del carrefour para q gire con un toq (q pasa:P) sin embargo, podeis experimentar con una botella de agua, vacia, medio llena y llena de agua, lanzandola hacia arriba.

    generalmente en la mecancia clasica basica se modelizan las masas moviles por esferas, que representan su centro de gravedad. desgraciadamente el mundo no se puede modelizar asi mas q en algunos casos excepcionales. un autobus "despegando" por una rampa, suponiendo q tiene el centro de gravedad en el medio, giraria, una vez en el aire. dado que se crearia un momento. ese momento creado por el peso y la fuerza normal situada, en el ultimo momento, exclusivamente en el eje trasero del autobus. mover el centro de gravedad contrarrestaria este efecto.

    el control del centro de gravedad tiene mucha importancia en sistemas tales como barcos, submarinos, aviones.... y el de los humanos, por ejemplo, que mueven sus brazos para contrarrestar las fuerzas de inercia y mantenerse erguidos al caminar.

    de todas formas creo q la idea del guionista (o del iluminado de turno) de poner la gente hacia atras era simplemente para q no salieran despedidos cuando el autobus regresara al suelo

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  9. Joe, con lo mal que lo pasé en esa secuencia y ahora me entero de por qué era :P

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  10. Sí, lo peor no es que sea una situación imposible, sino que encima intenten arreglarlo con la estupidez de echarse todos para atrás...

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  11. me has arruinado la adolescencia al desmentirme ese gran salto ¬¬

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  12. Casi nunca le presto atencion a estas ecenas pues me pareen exageradas
    si uno le pone coco la pelicula termina siendo una basura y no la disfrutas
    Milgracias por el analisis

    ;)

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  13. por otra parte, me imagino que la bomba estaba conectada al velocimetro del bus, el cual de seguro bajo de 80km/h durante el "vuelo", asi que debio explotar!

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  14. A menos que la protagonista no levantara el pie del acelerador. En ese caso, subiría una barbaridad, ya que toda la fuerza del motor se emplearía en acelerar las ruedas, que girarían practicamente libres.

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  15. Segun dijeron, rompieron no se cuantos omnibus para filmar esa toma, porque, por supuesto, se destruian al caer. Pero en la película hay varios errores groseros mas: uno muy bobo, que se ven varios omnibus distintos, con distintos números en el techo y distintas publicidades en los costados... otro, lo del tren subterraneo al final... "no puedo frenar pero si acelerar"... cuando la palanca del freno no tiene nada que ver con el manipulador de traccion del tren... o sea, un divague - se podian haber ahorrado todo eso.

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