viernes, 22 de junio de 2018

Carro arrastrado por la lluvia: ¿qué hacer?




Hay situaciones de emergencia en las que algo que aparentemente va en contra de la lógica y el sentido común es precisamente lo que puede salvar la vida.

Una situación que algunos infortunados pueden llegar a enfrentar es aquella en la cual ocurre una lluvia torrencial justo cuando están manejando sus automóviles con las ventanas cerradas, y la altura del agua acumulada alrededor de los carros empieza a subir rápidamente empezando a cubrir sus vehículos hasta el punto de comenzar a arrastrar cualquier automóvil hacia un lugar profundo en donde lo más probable es que el carro quedará completamente inmerso en el agua; y es aquí cuando el pánico tal vez se apoderará de los conductores impidiéndoles ver con claridad la solución que los puede sacar de tal predicamento.

Aparentemente, lo que habría que hacer es asegurarse de mantener perfectamente bien cerradas todas las ventanas del vehículo para impedir que el agua pueda penetrar hacia adentro amenazando con terminar ahogando al conductor y a sus familiares o amigos si es que lleva otras personas viajendo con él. Sin embargo, esto es precisamente lo que puede terminar convertido en una sentencia de muerte, ya que lo que hay que hacer es justo lo contrario: abrir aunque sea parcialmente por lo menos una de las puertas del vehículo para permitirle al agua ir penetrando adentro hasta llegar al nivel que tiene el agua fuera del vehículo.

¿Pero por qué se habría de hacer algo aparentemente tan insano? se preguntarán algunos lectores.

La respuesta tiene que ser reflexionada y aprendida con calma antes de llegar a encontrarse en un predicamento de esta gravedad.

Cuando un carro tiene todas las puertas y las ventanas completamente cerradas imposibilitando la entrada del agua exterior sobre todo por la parte inferior del vehículo (o sea la repisa en donde el chofer y los pasajeros tienen sus pies), el vehículo es nada menos que un globo con bastante aire adentro, capaz de poder flotar en el agua, y con ello susceptible de poder ser arrastrado por el agua al igual que cualquier otra cosa capaz de flotar. En esto está firmente en acción el mismo principio de la Naturaleza que hace posible que barcos gigantescos construídos con placas de metal mucho mas pesadas que el agua puedan navegar y surcar los mares sin hundirse yendo al fondo del océano. Se trata de un principio mejor conocido hoy como el principio de Arquímedes que nos dice que “todo cuerpo sumergido en un líquido en reposo experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del líquido desalojado”. El descubrimiento por Arquímedes de los mecanismos físicos de este principio fue causa de tal excitación en el famoso físico-matemático griego de la antiguedad que se dice que cuando la explicación le llegó a la cabeza saltó de la bañera y salió corriendo a la calle gritando ante el asombro de todos “¡Eureka!” que significa “¡lo he encontrado!”.

La forma más fácil de ver cómo trabaja este principio es imaginar un cubo metálico, hecho de hierro, completamente sólido. El hierro tiene una densidad de 7874 kilogramos por metro cúbico, de modo tal que si el cubo tiene un metro en cada lado el cubo tendrá un peso cercano a las ocho toneladas. El agua tiene una densidad mucho menor, de 977 kilogramos por metro cúbico. Si metemos la mitad del cubo en agua, el agua producirá un empuje hacia arriba algo menor de media tonelada de fuerza. Pero la mitad del cubo en el agua tiene aproximadamente cuatro toneladas de peso, de modo tal que es mayor la fuerza del peso de la mitad del cubo sumergido en el agua que el empuje hacia arriba producido por el agua desplazada. Igual sucede si metemos todo el cubo completo dentro del agua, el agua lo empujará hacia arriba con una fuerza cercana a una tonelada, pero el cubo responderá a su vez con una fuerza hacia abajo cercana a las ocho toneladas, y como el peso del cubo sumergido es mayor que el peso del agua desplazada, el cubo se hundirá irremisiblemente:


En cambio, si el cubo es un cubo hueco relleno de aire por dentro, con láminas de hierro manteniendo la apariencia del cubo metálico. El aire tiene apenas una densidad aproximada de 1.22 kilos por metro cúbico, mucho menor que la densidad del agua, de modo tal que si metemos el cubo metálico hueco debajo de la superficie del agua el cubo experimentará un empuje hacia arriba igual al peso del agua desalojada, o un empuje equivalente a casi una tonelada de fuerza, mientras que el cubo hueco apenas tendrá como un todo un peso que tal vez no sea mayor de unos diez o veinte kilos (dependiendo del grosor de las láminas metálicas del cubo hueco), con lo cual el agua desplazada tendrá un empuje hacia arriba mucho más grande que el peso del cubo hacia abajo, y por lo tanto el cubo hueco flotará en el agua. Esta es la razón por la cual los gigantescos portaaviones y acorazados sumamente pesados pueden flotar en el agua, pero basta con que un torpedo haga un agujero en la parte inferior de un acorazado que permita la entrada del agua en donde hay un gigantesco espacio libre para que en cierto punto el agua que entra al buque el hace subir su densidad al punto de que terminará hundiéndose en el fondo del mar.

El mismo principio de Arquímedes aplica por igual a los carros que están atrapados en un charco de agua cuyo nivel va subiendo con el paso del tiempo.

Un carro, con todo y su motor y lo que traiga dentro de la cajuela además de los pasajeros que esté transportando, puede ser algo bastante pesado, fácilmente pudiendo llegar a pesar cerca más de una tonelada. Nosotros esperaríamos que algo tan pesado se debería de hundir de inmediato en el agua si lo dejamos caer en un lago o en un río (que dicho sea de paso son los lugares hasta donde suelen ser arrastrados los vehículos que son atrapados en medio de aguaceros torrenciales). Sin embargo, lo que importa no es tanto el peso sino la densidad del vehículo herméticamente cerrado, lo cual incluye el aire que se encuentra dentro del vehículo, lo cual hace bajar la densidad del vehículo al punto de que el vehículo considerado como un todo tiene una densidad menor que la densidad del agua (el agua tiene una densidad aproximada de 1 kilogramo por cada litro de agua). Aquello que tenga una densidad mayor de 1 kilogramo por litro sin duda alguna se hundirá, mientras que aquello que tenga una densidad menor de 1 kilogramo por litro sin duda alguna flotará.

Regresando al carro que se encuentra atrapado en un charco profundo en medio de una lluvia torrencial con el agua llegando a la mitad de la altura de las puertas. Si el nivel del agua sigue subiendo, es casi inevitable que el carro flotará y será arrastrado por la corriente llevándose consigo a sus infortunados pasajeros tal vez hasta un dique o un río o un lago en donde podrán terminar ahogados. Esto es algo que vemos frecuentemente en las noticias, sobre todo en carros pequeños y ligeros que son los que pueden flotar con mayor facilidad al tener una densidad mucho menor que los carros de antaño.

Sin embargo, si el chofer del vehículo es lo suficientemente astuto para abrir la puerta del carro que tiene a su izquierda (o a su derecha, en caso de que se trate de un vehículo en Inglatera) empujando con fuerza para permitirle la entrada al agua exterior hacia el carro, al comenzar a entrar el agua inundando el interior del carro la densidad del carro subirá con lo cual el carro no flotará sino que se asentará en el suelo. La siguiente fotografía nos muestra a un conductor haciendo lo correcto:




La fuerza del agua circundante puede ir arrastrando de cualquier modo al carro, pero ya no se lo llevará al carro con la misma facilidad con la que lo haría con una pelota o con un globo, porque estando las llantas en contacto permanente con el suelo (¡habiendo desde luego puesto el chofer el freno de mano para inmovilizar las llantas del carro!) el agua tiene que vencer la resistencia de fricción que hay entre el vehículo y el suelo sobre el que está asentado (y no flotando). Esta fuerza de fricción puede ser considerable, y quienes han tenido que empujar un carro en un terreno seco (por ejemplo cuando se les acaba la gasolina) saben lo que se batalla para empujar un carro en cierta dirección tan solo para hacerlo a un lado.

Además de abrir una de las puertas del carro para permitir que el agua penetre al carro y con ello permitir que el carro se hunda en vez de empezar a flotar, es importante poner también el freno de mano (o sea que tanto en los carros estándard como en los carros con transmisión automática no se debe dejar la palanca de cambios en posición neutral sino en posición de estacionamiento) con la finalidad de impedir que el agua pueda empujar y arrastrar al carro con las llantas rodando suavemente sobre el piso. El objetivo de poner el freno es aumentar al máximo la fuerza de fricción entre las llantas del carro y el piso.

Habiendo apagado el motor del carro, con el carro inmovilizado en el mismo punto en el que se encuentra estacionado en contacto permanente con el suelo (en vez de estar flotando sobre el agua), esto le abre una posibilidad tanto al chofer como a los pasajeros de poder salir fuera del carro ya sea por las puertas delanteras o las puertas traseras, y subir al techo del carro, o mejor aún, tratar de caminar afuera del carro a través del agua circundante haciendo un esfuerzo para irse trasladando hacia puntos más altos antes de que el agua siga subiendo.

Lo importante es no quedar atrapado dentro de un carro al punto en el que el carro empieza a flotar en el agua y es empujado fácilmente por la corriente de agua como si fuera un globo llevándose consigo a sus infortunados ocupantes, una situación comprometedora de la cual es mucho más difícil poder salir con vida. La acción de abrir una de las puertas para permitirle al agua entrar dentro del carro con el objetivo de subir rápidamente la densidad del vehículo e impedirle así el poder flotar debe ser relativamente rápida, ya que en situaciones de “diluvios” virtuales el nivel del agua puede ir subiendo en cuestión no de minutos sino de segundos, de modo tal que no habrá mucho tiempo para salir corriendo hacia fuera.

Por cierto, otra de las cosas para las cuales es útil el principio de Arquímedes es para poder distinguir los huevos de gallina podridos de los huevos que se encuentran en buen estado sin necesidad de tener que romper la cáscara del huevo y oler el contenido para indagarlo: los huevos en buen estado tienen una densidad ligeramente mayor que la del agua y por lo tanto se hundirán al fondo del recipiente mientras que los huevos podridos tienen una densidad ligeramente menor que la del agua y en vez de hundirse flotarán. El principio de Arquímedes también explica el por qué al tratar de nadar algunas personas se pueden mantener a flote sin problema alguno mientras que otras se hunden. Resulta que el cuerpo humano, compuesto en su mayor parte por agua, tiene una densidad muy cercana a la densidad del agua. Las personas que tienden a hundirse tienen una densidad ligeramente menor que la densidad del agua, mientras que las personas que pueden flotar en el agua tienen una densidad ligeramente mayor que la del agua:




Y dicho sea de paso, el principio de Arquímedes le proporciona la clave a las personas que no saben nadar y que tienden a hundirse en el agua porque su estructura corporal es tal que la densidad de sus cuerpos es mayor que la densidad del agua. La respuesta está en aspirar la mayor cantidad posible con la intención de inflar los pulmones llenándolos de aire hasta su máxima capacidad. Al llenar los pulmones de aire, la densidad de la persona disminuye (por lo menos en la parte superior de su cuerpo) y la persona tenderá a flotar en vez de hundirse. Tras esto mismo antes de que se agote el oxígeno del aire que fue respirado hay que echar el aire rancio hacia fuera lo más rápidamente posible para volver a llenar los pulmones de aire fresco, convirtiendo nuevamente la parte superior del cuerpo en el equivalente de un globo capaz de flotar en el agua, repitiendo el procedimiendo mientras se llama la atención de alguien que pueda acudir al rescate.

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