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Velocímetro del automóvil

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El velocímetro es un instrumento presente en el panel de control de todo automóvil, con él, el conductor puede conocer en todo momento a que velocidad circula el vehículo de manera más precisa que a simple apreciación.

Este dispositivo no es mas que un tacómetro calibrado en Km/h, el cual basa su medición en la velocidad de rotación de alguna de las partes giratorias del vehículo cuando este está en movimiento, por ejemplo el árbol de salida de la caja de velocidades, o el giro de los neumáticos.

Cuando las ruedas giran, recorren un espacio determinado en cada vuelta, este espacio es en teoría, si no hay patinaje ni deformación por el peso, el producto del diámetro de la rueda por la constante matemática Π (pi), cuyo valor es 3.1416.  De esta forma, si la rueda del coche tiene por ejemplo, un diámetro de 0.96 metros, por cada vuelta recorrerá:

0.96 X 3.1416 = 3.01 metros

Que podemos redondear a 3 metros para facilitar el cálculo.

Si asumimos ahora que la rueda gira durante el desplazamiento del automóvil a 100 vueltas por minuto (RPM) este recorrerá:

3 X 100 = 300 metros por minuto

Como una hora tiene 60 minutos, en una hora el recorrido será:

300 X 60 = 18,000 metros por hora, es decir 18 Km/h

De este simple cálculo se desprende que si medimos la velocidad de rotación de las ruedas, o de algún otro eje que gire proporcionalmente al giro de ellas con un tacómetro y conocemos el diámetro de las ruedas, podemos calibrar el tacómetro directamente a km/h de velocidad.

El cálculo mostrado no es estrictamente cierto por las razones siguientes:
  1. La rueda se desgasta, por lo que una rueda nueva tendrá un diámetro ligeramente mayor que una usada.
  2. La rueda no es rígida y se deforma con el peso, de manera que el diámetro real no es el diámetro de la rueda sin carga, si no, un diámetro denominado dinámico que tiene en cuenta la deformación por la carga y es el que se usa para calibrar el velocímetro.
  3. El diámetro dinámico es menor con el vehículo cargado que con él vacío, por lo que la carga influye ligeramente en la exactitud del velocímetro.

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