下雨时 跑起来就能少淋雨吗?

文章作者:324talent | 2016-07-08
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首先要说一个普遍存在的误区,无论是相同时间还是相同距离,并不一定是跑得越快淋雨量越少。最直观的理解方法是伽利略变换——取跑步者为参考系。

那么,如果人在雨中静止,怎样会淋雨最少呢?显然是雨滴垂直下落的情况,因为只有人的头顶(和肩部)会淋到雨,侧面是淋不到的。当然,我们合理地假设人的形态是侧面面积比头顶面积大很多。

变换回地面参考系,雨滴垂直下落的情况在地面参考系下,就是跑步者的速度与雨滴下落速度的水平分量一致的情形,因此,如果淋雨时间相同,当跑步者速度与雨速的水平分量一致时,淋雨最少。

下面说跑步者跑过的距离相同的情形。

让我们考虑一个极限情况:一个人如筷子一般细长(头顶面积远小于侧面面积)。那么,按照之前的叙述,无论这个人在雨中多久,只要他的速度与水平雨速一致,在有限的时间里他是不会被淋湿的;以任何快于或慢于这个速度运动都会被淋湿。

因此,当且仅当他以这个速度跑完一定的距离时,淋雨量才是最小的(为零)。

从这一极限情况可知,当跑过的距离相同时,同样也不一定是跑得越快淋雨量越小;最优解取决于他的身体形态、跑过的距离、跑步速度和雨速。

具体一点,让这个论断成立的区间是,身体形态较细长,跑过的距离较短,并且雨下落的方向较斜。

定性地说,最后的淋雨量取决于淋雨时间和淋雨面积,细长的形态与以接近水平雨速的速度跑步能降低淋雨面积,而较短的距离与较快的跑步速度能缩短淋雨时间。

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