Calculadora de resistencia a la rodadura

La resistencia a la rodadura es la fuerza que se opone al movimiento cuando una rueda, un neumático u otro cuerpo redondo rueda sobre una superficie. A diferencia de la resistencia aerodinámica, existe incluso a velocidades muy bajas. Proviene de la deformación repetida del neumático y la vía, la histéresis interna del caucho, las pérdidas en rodamientos y pequeños cambios en la zona de contacto. Un coeficiente adimensional, normalmente llamado Crr, resume esos efectos para un neumático, superficie, presión, carga y condición de funcionamiento determinados. La calculadora utiliza la aproximación habitual de ingeniería: la fuerza es Crr multiplicado por la fuerza normal. En terreno horizontal, la fuerza normal equivale a la masa por la aceleración gravitatoria, por lo que la resistencia a la rodadura es Crr por masa por gravedad. El resultado se expresa en newtons. La potencia es el ritmo de trabajo necesario para vencer esa fuerza a velocidad constante y se obtiene multiplicando la fuerza en newtons por la velocidad en metros por segundo. El resultado son vatios, ya que un vatio equivale a un newton metro por segundo. Los coeficientes típicos varían mucho. Un neumático de bicicleta bien inflado sobre pavimento liso puede estar entre 0.003 y 0.006. Los neumáticos de turismos sobre asfalto suelen estar entre 0.008 y 0.015, mientras que el terreno blando, la grava, la baja presión o los neumáticos muy deformables pueden elevar el coeficiente considerablemente. Los valores publicados sirven para análisis preliminares, pero los datos medidos de desaceleración libre son preferibles cuando la eficiencia, el rendimiento deportivo, la autonomía de batería o el dimensionamiento de la transmisión dependen del resultado. El modelo supone recorrido horizontal, coeficiente constante y velocidad estable. No incluye resistencia aerodinámica, fuerza por pendiente, aceleración, fricción de rodamientos de rueda modelada por separado, pérdidas de transmisión ni cargas auxiliares. A velocidad de carretera, la potencia aerodinámica puede superar a la de rodadura porque la fuerza aerodinámica crece aproximadamente con el cuadrado de la velocidad. Para obtener la demanda completa del vehículo, suma las fuerzas aerodinámicas y de pendiente antes de multiplicar la fuerza tractora total por la velocidad; después considera la eficiencia de la transmisión. Usa la masa total en movimiento, con pasajeros y carga, no solo la masa en vacío. Mantén las entradas en las unidades SI mostradas y elige un coeficiente acorde con la presión real de los neumáticos y la superficie. La gravedad predeterminada es 9.81 metros por segundo al cuadrado para la Tierra, pero puede editarse para cálculos educativos o fuera de ella. La fuerza permite comparar neumáticos y superficies, mientras que la potencia muestra de inmediato el costo energético a la velocidad elegida.