Post on 30-Apr-2020
EJEMPLOS
ACCIDENTES VEHICULARES
Reconstrucción
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 1
Un automóvil de 3,000 libras queda sin freno en
una cuesta con pendiente de 30 grados y un
largo de 100 pies. Baja rodando sin freno hasta
chocar otro vehículo estacionado. ¿A qué
velocidad se movía justo antes del punto de
impacto?
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 1
30 grados
V = 54.7 mph100 pies
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 1- cómputos
(EP – E’P) = 100 x sin(30) x 3,000 = 150,000 libras-pie
EK = ½ mV2 = 150,000 libras pie
V = (2EK g/W)1/2 = 80.25 pie/seg = 54.7 mph.
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2
Introducción:
El Pontiac cruzó la luz de viraje cuando todavía
“estaba verde” frente al Tempo. El Tempo no
sabemos si redujo la velocidad antes de llegar a la
intersección por ver su luz roja. El Tempo cruzó
la intersección con “luz verde”.
La luz para el Tempo cambiaba a verde tras un
segundo de espera tras ponerse roja la del carril
de viraje para virar el Pontiac frente al Tempo
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2
Escenario del accidente
Tempo I
Pontiac I
Tempo F
Pontiac
F
residuos
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2
Colisión Tempo y Pontiac
En este choque las velocidades originales son, para el
Tempo en dirección de Norte a Sur y para el Pontiac, a unos
45 grados hacia el Oeste del Norte. De la investigación se
desprende que ninguno de los dos conductores usó el freno.
Para toda colisión aplica el Principio de Conservación del
Moméntum Linear, el Principio de Cambio en Moméntum
Linear igual al Impulso y el Principio de Conservación de
Moméntum Angular “H”.
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2
En adición a traslación de los autos, hubo rotación por un
eje vertical por el auto Tempo. El Principio de Consevación
de Moméntum Linear, en este caso tiene que ser
suplementado con el Principio que iguala el Impulso al
Cambio en Moméntum Linear. Específicamente:
=m(V2-V1)
donde la integral representa el impulso causado por la
fuerza “F” durante el tiempo “t” de duración del impacto.
La integral representa un “mDV” en el auto que provoca un
giro del otro auto.
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2
La velocidad mínima antes del inicio de una frenada se
determina por Conservación de Energía igualando la
energía disipada por el auto en la frenada a la energía
cinética al inicio de la frenada [7]. La energía disipada en
frenada está dada por:
EF=mgkd
donde “m” es la masa del vehículo, “g” es la aceleración
gravitacional = 32.2 pies/seg2, “k” es el coeficiente de
agarre de las ruedas del auto sobre el asfalto y “d” es el
largo medido de la frenada.
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2
La energía cinética de traslación de un vehículo en
movimiento está dada por:
Ec=1/2mV2
donde “V” es la velocidad del auto.
Al igualar las dos expresiones en una ecuación, se obtiene
la relación:
V=(2gdk)1/2
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2-Características de los Autos
El Tempo
Rotación del Tempo 180 grados = P radianes
Traslación del Tempo (d1) = 30 pies.
Peso del Tempo (W) 2,690 neto + 2 pasajeros = 2,950 lbs.
Distancia entre ejes Tempo (WB) =100 pulgadas = 8.33 pies.
Largo Tempo (L) 177 pulgadas = 14.75 pies.
Centro gravedad Tempo (-65, 34) pulgadas
Coeficiente de agarre para rotación Tempo (k1R) = 0.35 [Limpert,P499]
Coeficiente de agarre Tempo para traslación (k1T) = 0.15 [Limpert, P499]
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2-Características de los Autos
El Pontiac
Peso del Pontiac (W) = 3,495 neto + un pasajero = 3,650 lbs.
Distancia entre ejes Pontiac (WB) =111 pulgadas = 9.25 pies.
Largo Pontiac (L) 201 pulgadas = 16.75 pies.
Centro gravedad Pontiac (-73, 37) pulgadas.
Traslación Pontiac (d2) = 45 pies
Coeficiente de agarre Pontiac para traslación (k2T) = 0.35 [Limpert,P499]
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2- Análisis arrastre y rotación del Tempo
El Tempo recibió un impulso por impacto en su parte delantera que le hizo
girar por 180 grados a favor del reloj, visto desde arriba. Ese impulso
provino del Pontiac, el cual a su vez perdió esa cantidad de impulso linear.
En adición a ese giro, el centro de gravedad del Tempo se desplazó en la
misma dirección en que venía por unos 30 pies tras el impacto.
Energía en el arrastre girando del Tempo [Limpert,P.499]:
KE = (0.00873)(W)(fr)(WB)(a)
Donde “fr” es el coeficiente de agarre en deslizamiento lateral de las ruedas
en choque lateral, (0.35) [Limpert, P.499]. a es el ángulo girado en grados.
Entonces:
KE = 13,515 lb-pie.
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo 2- Momento de Inercia “I” de Tempo por su
Centro de Gravedad [Limpert, P.499]
I=0.004(W)(WB)L lbs-pie-seg2 .
I= 1,322 lb-pie-seg2 .
Por conservación de energía, la energía de rotación impartida en la colisión
tiene que ser igual a la disipada en el arrastre rotando.
KE=1/2 I w2
donde “w” es la velocidad angular inicial del auto Tempo tras el choque. De
esta expresión se determina que la velocidad angular impartida al Tempo es
de 4.52 rad/seg.
El impartir este moméntum angular al Tempo le consumió al Pontiac un
Dm2V2, dado por:
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo- Conservación de Moméntum Linear
“G” y Angular “H”
Diagrama de vectores:
En el diagrama representaremos los vectores de velocidad
iniciales y finales según determinados del análisis de la escena ,
así como el vector de moméntum angular del Tempo tras la
colisión.
Del principio antes descrito, el moméntum linear se conserva
por separado para cada eje cartesiano, por ser una cantidad
vectorial. Se asigna el moméntum linear en el eje transversal a
la carretera para el Tempo como igual a cero. El moméntum
angular inicial del Tempo es cero.
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo- Conservación de Moméntum
Linear “G” y Angular “H”
Diagrama
VectorialVelocidad original del Tempo
V1i=V1y , V1x=0.0
Moméntum angular Tempo
H1F=rG x Dm2V2
Velocidad original Pontiac
V2x=V2y=V2icos(45º)
V1F=V1yF
V1Fx=0.0
V2F=35p/s
@ -120 grados
Velocidad final
Pontiac Velocidad
Final
Tempo
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo- Las siguientes ecuaciones están
disponibles:Conservación de Moméntum Linear en “x”
(1) m2V2xF + m2DV2x = m2V2ix ,
de donde V2ix = 17.5 + 9.73 = 27.23 pies/seg
V2i = 38.5 pies/seg = 26.2 mph.
De la anterior V2iy = 27.23 pies/seg.
De la Conservación de Moméntum Linear en el eje longitudinal de la
carretera:
(2) m1V1iy = m2(V2iy + V2Fy) + m1V1Fy ,
de donde la velocidad del Tempo antes del choque era de 88 pies/seg = 60
mph y la velocidad del Pontiac antes del choque, cruzando frente al
Tempo, era de 26.2 mph.
Accidentes Vehiculares⚫ Ejemplo- velocidad crítica en curva
La velocidad de 26.2 mph calculada es la velocidad crítica o máxima
absoluta a la que se puede tomar la curva en cuestión, con ruedas
chillando sobre el asfalto, sin salirse de la vía. Esto es un indicador de una
decisión de viraje tomada a última hora o sin precauciones adecuadas.
AMBOS CONDUCTORES SON RESPONSABLES DEL ACCIDENTE,
AMBOS CRUZARON LA INTERSECCIÓN EN VIOLACIÓN
NOTA: EN CASOS CRIMINALES UNO SOLO DE LOS
CONDUCTORES DEBE SER RESPONSABLE-¿?
Accidentes Vehiculares⚫ Caso especial - hidroplaneo
El hidroplaneo sobre capa de agua gruesa se ha determinado por
condiciones experimentales que se inicia a unas 44 mph para ruedas
de automóvil de pasajeros lisas`. Aumenta en proporción con el alto
remanente de las estrías circunferenciales de la rueda. El agarre se
reduce con un aumento en el grueso de la capa de agua.
Para una rueda de auto tamaño 155X13 la velocidad de hidroplaneo
para una capa de agua de 0.31 pulgadas será:
VH = 44+2.2Dl,
donde el último término es el alto de las estrías.
Accidentes Vehiculares
⚫ Caso especial - hidroplaneo
Las velocidades de inicio de hidroplaneo en dirección transversal a la
carretera pueden ser del orden de 50 a 75 porciento de las anteriores
si entran en juego fuerzas laterales, como surgirían al tomar una
curva o realizar un cambio de carril
Accidentes vehiculares- choque por detrás por camión
⚫ Caso de vehículos uno tras el otro cuando
cambia la luz, ambos aceleran, el de delante
frena y el camión le golpea por detrás – ver
página 90 del curso …
INCENDIOS
Análisis y Ejemplos
Caso de incendios
Tomar fotos de puntos quemados más
cercanos al piso, direccionales de
propagación, evidencia de patrones de
acelerantes, olores peculiares, fotos de
conductores quemados en acercamiento y
de distancia, marcas de contacto, etc
Incendios de Origen Eléctrico
⚫ Arcos, cortocircuitos, electricidad estática
⚫ Daños a equipo y maquinaria - sobre voltajes,
secuencias invertidas, bajos voltajes
Inflamabilidad de Varias Sustancias(John Kennedy:Fire and Arson Investigation)
Subs
tanci
a
Temp
Evol gas
˚F
Temp.
Ignición
˚F
Límite Infl. %
por Vol.
Min. Max.
Grav.
Esp.
agua=1
Dens.
Relat.
aire=1
Temp.
ebullic.
˚F
Solub.
en agua
Acet
ona
0 1000 2.4 12.8 0.8 poca
Aceti
leno
gas 571 2.5 81 0.9 si
Acril
onitri
lo
32 898 3.0 17 0.8 1.8 171 si
Amo
nia
seca
gas 1204 16 25 0.6 -28 si
Anili
na
158 1143 1.3 1.0+ 3.2 364 poca
Inflamabilidad de Varias Sustancias(John Kennedy:Fire and Arson Investigation) 2
Substancia Temp
Evol gas
˚F
Temp.
Ignición
˚F
Límite Infl. %
por Vol.
Min. Max.
Grav.
Esp.
agua=1
Dens.
Relat.
aire=1
Temp.
ebullic.
˚F
Solub.
en agua
Asfalto 400+ 905 1.0-1.1 >700 no
Benceno 12 1044 1.4 7.1 0.9 2.8 176 no
Butano gas 761 1.9 8.5 2.0 31 poca
Monóx Carb. gas 1128 12.5 74 1.0 -314 si
Solvente Min. 138 453 0.8 357 no
Aceite Maíz 490 740 0.9 no
Alcohol Desn. 60 750 0.8 1.6 175 si
Diesel No. 2 125 no
Alcohol Etil. 55 793 4.3 19 0.8 1.6 173 si
Formaldeído gas 806 7.0 73 1.0 -6 si
Kerosina 100 444 0.7 5 <1 304-574 no
Inflamabilidad de Varias Sustancias(John Kennedy:Fire and Arson Investigation) 3
Substancia Temp
Evol gas
˚F
Temp.
Ignición
˚F
Límite Infl. %
por Vol.
Min. Max.
Grav.
Esp.
agua=1
Dens.
Relat.
aire=1
Temp.
ebullic.
˚F
Solub.
en agua
Gas Natural gas >900 3.8 17
Gasolina -45 >536 1.4 7.6 0.8 3-4 100-400 no
Glicol Etileno 232 775 3.2 1.1 387 si
Hidrazina 126 >74 4.7 100 1+ 1.1 236 si
Hidrógeno gas 1085 4.0 75 0.1 -422 poca
Gasol Jet JP1 95-145 442
Solv. Laca 12 450-550 1.2 6.0 0.7 190-225 no
Manteca 395 833 <1 no
Linaza 432 650 0.9 600+ no
Aceite Motor 300-450 500-700 <1 680 no
Metano gas 999 5.3 14 0.6 -259 no
Metanol 52 867 7.3 36 0.8 1.1 147 si
Nitroglicerina estalla 518 1.6 502
estalla
no
Inflamabilidad de Varias Sustancias(John Kennedy:Fire and Arson Investigation) 4
Substancia Temp
Evol gas
˚F
Temp.
Ignición
˚F
Límite Infl. %
por Vol.
Min. Max.
Grav.
Esp.
agua=1
Dens.
Relat.
aire=1
Temp.
ebullic.
˚F
Solub.
en agua
Nitrometano 95 785 7.3 1.1 2.1 214 poca
Aceite Oliva 437 650 0.9 no
Petról. Crudo 20-90 <1 no
Fósforo Rojo 500 2.3 4.3 538 no
Propano gas 871 2.2 9.5 1.6 -44 no
Aceite Transf. 295 0.9 no
Trementina 95 488 0.8 <1 300 no
Parafina 390 473 0.9 >700 no
Vino Jerez 129 si
Whisky 82 si
Temperaturas de Flamapara combustibles comunes tales como madera, carbón o petróleo(John Kennedy: Fire and Arson Investigation)
Color Aparente Temperatura
de Flama ˚F
Color Aparente Temperatura
de Flama ˚F
Rojo pálido 900 Anaranjado 1,725
Rojo, visible de día 975 Limón 1,825
Rojo sangre 1,050 Amarillo claro 1,955
Cerezo oscuro 1,175 Anaranjado rojizo 2,012
Cerezo mediano 1,250 Anaranjado amarillo 2,192
Cerezo claro 1,375 Blancuzco 2,200
Rojo brillante 1,550 Amarillo blancuzco 2,372
Rojo salmón 1,650 Blanco brillante 2,550
Materiales Indicadores de Temperatura en un Incendio(John Kennedy: Fire and Arson Investigation)
Sustancia Ejemplos de uso Condición hallado Temp ˚CPlomo tuberías viejas, adornos
antiguos
redondeado, gotas halladas 300-350
Zinc cañerias galvanizadas gotas formadas 400
Aluminio y
aleaciones
piezas de máquinas de
cocina, ollas
gotas formadas 650
Vidrio de molde vidrio corrugado, botellas
de cosméticos, otras
botellas, claro y oscuro
ablandado o pegado
redondeado
derretido
700-750
750
800
Vidrio laminado ventanal, vidrio reforzado ablandado o pegado
redondeado
derretido
700-750
800
850
Plata joyería, cubiertos filos redondeados o
gotas formadas
950
Bronce rojizo perillas de puertas,
bandejas,cerraduras,
hebillas
filos redondeados o
gotas formadas
900-1,000
Bronce amarillo marcos de ventana
campanas
filos redondeados o
gotas formadas
1,000Cobre cablería eléctrica,
centavos
filos redondeados o
gotas formadas
1,100
Hierro bases de máquinas,
tubos sanitarios antiguos
gotas formadas 1,100-1,200
Aceites que padecen de combustión espontánea(John Kennedy:Fire and Arson Investigation)
peligrosos peligro moderado poco peligro
ballena almendra anilina
cáñamo colza castor
foca maíz coco
linaza maní esperma
menhaden mostaza hueso
oiticica manteca (comercial) lubricante
perilla retinol manteca (pura)
pescado semilla de algodón oleo
soya semilla de calabaza oliva
tung sésamo palma
trementina semilla de tabaco patitas
rojo
sebo
Materiales Pirofóricos
Los sólidos ni los líquidos se queman, con la
notable excepción del carbón y algunos
materiales conocidos como pirofóricos. Entre los
pirofóricos están el titanio, el uranio, el torio, el
magnesio, el sodio, el hafnio y el zirconio. En
polvos muy finos, en presencia de oxígeno, estos
materiales suelen hacer ignición espontánea, sin
que se requiera evolución de gas previa.
Oxidantes
El oxidante más común es el aire atmosférico,
que posee cerca de un 21 porciento de oxígeno.
Existen oxidantes químicos tales como cloratos y
nitratos. Estas son sustancias que en presencia
de calor liberan oxígeno. Cuando el oxígeno
presente en un ambiente se reduce a menos de
16 porciento la flama se extingue por su cuenta.
Incendios
⚫ Accidental, Intencional, Natural
⚫ Punto de origen-direccionales
⚫ Fuente de ignición, inflamables, combustibles,
acelerantes, oxidantes
⚫ Circunstancias Previas
⚫ Magnitud de daños
Direccionales de Fuego
remanente
forma original
forma
Pilares de madera quemadas vistas desde arriba
fuegofuego
direccióndirección
dirección
fuego
fuegodirección
pilar de madera vertical
remanente
pilar de madera vertical
remanente
forma original
Incendios-ejemplo 2
⚫ Auto llevaba batería grupo 58
⚫ Se le instaló batería grupo 26R, fue necesario cable más largo
⚫ Grupo 26R-8.8 pulgs de largo, 6.8 pulgs de ancho y 8.0 pulgadas de alto incluidos los polos.
⚫ Grupo 58-9.7 pulgs de largo, 7.2 pulgs de ancho y 6.8 pulgs de alto incluidos los polos.
⚫ Batería 26Rpinchó cable + contra bonete de auto provocando cortocircuito no protegido
Incendios-ejemplo 3
⚫ Se alega fuego fue iniciado por abanico, se reclama restos quemados de abanico evidencian marca y modelo específico.
⚫ Se observa muchos abanicos en mercado son similares y abanico específico tiene ranuras de distorsión de campo en espiral opuesta, motor más débil.
⚫ No se demuestra capacidad de iniciar incendios sin ayuda.
Incendios 1 – fuego cocina
Caídas de personas
a. Los afectados
b. La condición física
c. Las circunstancias
d. El ambiente
e. Mediciones y tomas pertinentes
CAÍDAS
Análisis y Ejemplos
Caídas de objetos
a. Los afectados – factores interventores
b. Los objetos – peso, tamaño,
características, fallos visibles
c. El lugar – circunstancias especiales,
alturas, ancho de repisas, método de
fijación, fallos visibles
d. El ambiente – vientos, lluvias,
derrumbes, terremotos
e. Interventores
Caídas-ejemplo1
⚫ Se alega roca desalojada por máquina golpeó una
persona y su vehículo
⚫ Defensa alega nadie trabajaba en lugar cuando cayó
la roca en día festivo
⚫ Roca examinada de 400-500 lbs, redondeada pulida,
otras similares existentes al natural en barranca
⚫ No se puede concluir causa de desprendimiento
Caída de personas-fuerzas de impacto
En una caída real, la energía potencial de la persona
cuando erecta, se transforma en energía que se absorbe en
el impacto. De la biomecánica se estiman las deflecciones
máximas tolerables sin fractura en el cuerpo humano y de
esas deflecciones se determina la fuerza máxima del
impacto:
EP = ½ Fmax x ddeformación máxima
Donde EP es la energía potencial igual al peso por la altura
desde el piso del centro de gravedad de la persona,
aproximadamente en la cintura.
Caída de personas-fuerzas de impacto
La fuerza máxima determinada, dividida por el área de
impacto nos da el esfuerzo a que se someten los tejidos.
De la magnitud del esfuerzo se determina daño potencial a
los tejidos blandos, o la posibilidad de fracturas.
Caída de personas-fuerzas de impacto
Al caer una persona u objeto, la fueza de impacto
actuando durante el impacto reduce el moméntum linear
vertical justo antes del impacto a cero.
La velocidad vertical “V” justo antes del impacto se
obtiene de la energía
mgh=1/2mV2
Donde “m”es la masa del objeto y “g” es la aceleración
gravitacional de 32.2 pies/ seg2 y “h”es la altura del
Centro de Gravedad antes de caer.
Caída de personas-fuerzas de impacto - ¿deslizamiento?
Cuando el objeto o persona cae con un componente de
velocidad horizontal, este es cancelado total o
parcialmente por la fuerza de fricción entre el objeto y la
superficie en la que cae.
Para el cuerpo humano el coeficiente de fricción con el
piso o carretera es aproximadamente 1.0
La fuerza normal durante el impacto está dentro de la
expresión para el Impulso Vertical “I” en el choque.
Caída de personas-fuerzas de impacto - ¿deslizamiento? 2
vert
t
vert mVdtFI D
==0
La cancelación de Impulso Linear horizontal
máxima será el Impulso Linear vertical
multiplicado por el coeficiente de fricción estático
del objeto y la superficie.
Cuando esa cancelación sea mayor al moméntum
linear horizontal antes del impacto, el objeto no
resbalará. Si excede, el exceso se cancelará por
fricción de arrastre, de donde se halla ese.
Caídas de personas
a. Los afectados
b. La condición física
c. Las circunstancias
d. El ambiente
e. Mediciones y tomas pertinentes
CAÍDAS
Análisis y Ejemplos
Caídas de objetos
a. Los afectados – factores interventores
b. Los objetos – peso, tamaño,
características, fallos visibles
c. El lugar – circunstancias especiales,
alturas, ancho de repisas, método de
fijación, fallos visibles
d. El ambiente – vientos, lluvias,
derrumbes, terremotos
e. Interventores
Caídas-ejemplo1
⚫ Se alega roca desalojada por máquina golpeó una
persona y su vehículo
⚫ Defensa alega nadie trabajaba en lugar cuando cayó
la roca en día festivo
⚫ Roca examinada de 400-500 lbs, redondeada pulida,
otras similares existentes al natural en barranca
⚫ No se puede concluir causa de desprendimiento
Caída de personas-fuerzas de impacto
En una caída real, la energía potencial de la persona
cuando erecta, se transforma en energía que se absorbe en
el impacto. De la biomecánica se estiman las deflecciones
máximas tolerables sin fractura en el cuerpo humano y de
esas deflecciones se determina la fuerza máxima del
impacto:
EP = ½ Fmax x ddeformación máxima
Donde EP es la energía potencial igual al peso por la altura
desde el piso del centro de gravedad de la persona,
aproximadamente en la cintura.
Caída de personas-fuerzas de impacto
La fuerza máxima determinada, dividida por el área de
impacto nos da el esfuerzo a que se someten los tejidos.
De la magnitud del esfuerzo se determina daño potencial a
los tejidos blandos, o la posibilidad de fracturas.
Caída de personas-fuerzas de impacto
Al caer una persona u objeto, la fueza de impacto
actuando durante el impacto reduce el moméntum linear
vertical justo antes del impacto a cero.
La velocidad vertical “V” justo antes del impacto se
obtiene de la energía
mgh=1/2mV2
Donde “m”es la masa del objeto y “g” es la aceleración
gravitacional de 32.2 pies/ seg2 y “h”es la altura del
Centro de Gravedad antes de caer.
Caída de personas-fuerzas de impacto - ¿deslizamiento?
Cuando el objeto o persona cae con un componente de
velocidad horizontal, este es cancelado total o
parcialmente por la fuerza de fricción entre el objeto y la
superficie en la que cae.
Para el cuerpo humano el coeficiente de fricción con el
piso o carretera es aproximadamente 1.0
La fuerza normal durante el impacto está dentro de la
expresión para el Impulso Vertical “I” en el choque.
Caída de personas-fuerzas de impacto - ¿deslizamiento? 2
vert
t
vert mVdtFI D
==0
La cancelación de Impulso Linear horizontal
máxima será el Impulso Linear vertical
multiplicado por el coeficiente de fricción estático
del objeto y la superficie.
Cuando esa cancelación sea mayor al moméntum
linear horizontal antes del impacto, el objeto no
resbalará. Si excede, el exceso se cancelará por
fricción de arrastre, de donde se halla ese.