Ситуация знакома каждому: дождь застал вас врасплох, а зонта нет. И инстинкт подсказывает — нужно бежать, чтобы меньше промокнуть. Но действительно ли это поможет? Давайте взглянем на эту дилемму с научной точки зрения.
Представьте, что вы оказались на улице под дождем. Первое желание — ускориться, наклониться вперед, чтобы быстрее добраться до укрытия. Вроде бы, чем быстрее двигаешься, тем меньше времени под дождем. Но так ли это? Давайте разберёмся.
Когда дождь падает вертикально, вода попадает на две основные поверхности: горизонтальные (голова и плечи) и вертикальные (грудь и спина). Если вы стоите на месте, капли падают только на горизонтальные участки. Но стоит вам двинуться вперёд — и на вертикальные поверхности тоже начинают попадать капли, ведь они как бы летят под углом.
Скорость здесь работает двояко. С одной стороны, чем быстрее вы движетесь, тем больше капель дождя встречается на вашем пути. Но при этом вы сокращаете время, проведённое под дождем. В итоге, баланс между тем, сколько капель попадает на вас, и сколько времени вы находитесь под дождём, остается довольно стабильным.
При неподвижном положении капли воды падают только на горизонтальные участки, как голова и плечи. А когда вы двигаетесь, передняя часть тела сталкивается с дождевыми каплями, которые бы вас миновали, если бы вы оставались на месте. Но тыл становится менее подвержен воздействию. И, хотя количество воды на горизонтальных поверхностях особо не меняется, ускорение движения сокращает общее время под дождем, что снижает промокание горизонтальных участков.
Теперь немного о цифрах для любителей математики. Пусть ρ обозначает плотность капель дождя, а a — их скорость падения. Если взять площадь горизонтальной поверхности как Sh (например, голова и плечи), а площадь вертикальной поверхности как Sv (например, грудь и спина), то капли дождя, которые попадут на человека при движении со скоростью v, рассеиваются по формуле:
ρ.(Sh.a+Sv.v).Tρ.(Sh.a + Sv.v) . Tρ.(Sh.a+Sv.v).T
Итак, двигаясь с постоянной скоростью v, и проходя расстояние d, человек тратит время d/v. Это приводит к следующему уравнению для количества воды, которая на вас попадет:
ρ.(Sh.a/v+Sv).dρ.(Sh.a/v + Sv) . dρ.(Sh.a/v+Sv).d
В итоге это говорит о двух вещах:
- Чем быстрее вы двигаетесь, тем меньше воды попадает на голову и плечи.
- Количество воды, попадающее на вертикальные участки, остается примерно неизменным из-за баланса между количеством капель и временем под дождем.
Так что если хотите немного меньше промокнуть, двигайтесь быстро. Главное — не слишком наклоняйтесь вперед, чтобы не увеличить площадь горизонтальных участков.
