¿Cuál es la distancia de frenado del vehículo más ligero y pesado con la misma velocidad?

Depende de la fuerza que les está haciendo disminuir la velocidad. Y esa fuerza dependerá de la eficiencia de los frenos.

Supongamos que los dos vehículos tienen sistemas de frenado idénticos: frenos de disco, de patrón idéntico, con presión idéntica de las pastillas de freno en el disco y pastillas / discos de freno de fricción idénticos debido al mismo material en cada caso. Entonces la fuerza será la misma en cada caso.

Fuerza x distancia = trabajo realizado = cambio de energía. Como la energía cinética es directamente proporcional a la masa (para vehículos de igual velocidad), un vehículo del doble de la masa tardará el doble en detenerse.

Sin embargo: supongamos que los vehículos están equipados con ABS, por lo que frenan al máximo antes de entrar en un patín. Ahora, la fricción entre el vehículo y la carretera depende de los materiales (neumático de goma, carretera asfaltada seca) pero también del peso del vehículo. Un vehículo con el doble de peso tiene el doble de fricción. Por lo tanto, el sistema ABS puede ejercer el doble de fuerza (carretera sobre neumáticos) que el vehículo más pequeño. Y entonces las distancias de frenado serán las mismas.

Alternativamente, si deja que los vehículos descansen en reposo, utilizando la resistencia del aire como la fuerza de frenado, obtendrá una respuesta diferente nuevamente. Si los vehículos son del mismo tamaño y forma, el más pesado irá más lejos antes de detenerse, pero cuánto más dependerá de la fricción interna y de todo tipo de cosas.

Suponiendo frenos bien diseñados, capaces de bloquear las ruedas en una carretera seca, la distancia de frenado apenas depende del peso del vehículo. La razón es que a medida que el peso es mayor, la cantidad de energía de un vehículo en movimiento también es mayor, pero la cantidad de fuerza hacia abajo sobre los neumáticos que aumenta la tracción aumenta en la misma proporción y los dos efectos se cancelan. Para que esto funcione de manera óptima, cada rueda debe estar en el punto de perder tracción. Es posible hacer esto en una motocicleta, pero en un automóvil no tiene control independiente de cada rueda.