Técnicas de Investigación de Accidentes II€¦ · Accidentes Vehiculares ⚫Ejemplo 2 Colisión...

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?


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.


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


Escenario del accidente

Tempo I

Pontiac I

Tempo F

Pontiac

F

residuos


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”.


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.


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.


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


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


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


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.


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.


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.