El accidente en la provincia de Toledo, donde un AVE de Renfe y un Iryo han colisionado cerca de la estación de Urda, nos permite entender un poco de física y por qué las medidas de seguridad son tan importantes. ¿Te imaginas intentar detener un objeto de cientos de toneladas que se desplaza a gran velocidad? Aunque el maquinista deje de acelerar y frene, el convoy no se detiene de golpe. La física tiene una explicación.
Los objetos tienden a mantener su estado de movimiento y este fenómeno se conoce como inercia. La inercia no es más que la propiedad de los cuerpos de resistirse a los cambios en su estado de movimiento. Si un objeto está quieto, tiende a continuar quieto; si se mueve, tiende a continuar moviéndose en línea recta y a velocidad constante, mientras ninguna fuerza externa modifique su movimiento. Es la base de la primera ley de Newton. Y aquí, la masa tiene un papel clave: cuanta más masa tiene un objeto, más fuerza se necesita para cambiar su velocidad.
¿Por qué un tren no se detiene cuando deja de acelerar?
Para mantener una velocidad constante no se necesita ninguna fuerza continua. Si no hubiera ninguna fuerza que se opusiera, el tren no se detendría nunca. En el mundo real existe la resistencia del aire, el rozamiento de rodadura entre las ruedas y las vías y las resistencias mecánicas del propio tren. Estas fuerzas, sin embargo, son muy pequeñas, porque las ruedas de acero sobre las vías de acero ruedan con poco rozamiento.
Por eso un tren que deja de acelerar pierde velocidad muy lentamente y puede recorrer kilómetros "por inercia". Es una ventaja para la eficiencia, pero significa que, para detenerlo, se necesita una fuerza adicional: la de los frenos, que tienen que ser muy potentes.
La velocidad lo puede cambiar todo
En toda esta relación también influye la energía cinética, la energía que tiene un cuerpo por el hecho de moverse. Depende de la masa y del cuadrado de la velocidad. Si la velocidad se duplica, la energía se multiplica por cuatro: un tren a 200 km/h tiene cuatro veces más que a 100 km/h. Con la misma fuerza de frenado, la distancia de parada también se multiplica aproximadamente por cuatro. Por eso, un tren de alta velocidad necesita kilómetros para parar.
Hay que tener presente, además, que cuando se acciona el sistema de frenado de un tren, los sistemas de frenado transforman la energía del movimiento, sobre todo en calor por rozamiento, de manera progresiva. En un choque, en cambio, esta energía se tiene que disipar de golpe y se convierte en deformación, calor y desplazamiento de vagones de centenares de toneladas. Por eso los efectos son tan graves. Además, la inercia no desaparece tampoco. Los vagones continúan avanzando, se amontonan o descarrilan, como muestran las imágenes que hemos visto.
Por eso, en la práctica, un maquinista no puede frenar "en el último momento". Si ve un obstáculo u otro tren delante, la distancia de parada a menudo ya es más larga que la que puede llegar a ver. Por eso la seguridad ferroviaria no puede depender solo de la reacción humana, sino también de los sistemas de señalización y control, que tienen que garantizar la separación entre trenes y detectar cualquier peligro mucho antes.