大家好,我是朱一明,
今天咱们来聊一个下雨天很纠结的问题。就是下雨的时候,到底是应该跑步回家,还是慢慢走回去?
估计不少人都听物理老师说过,不管跑回去还是走回去,淋的雨都一样多。但是真遇到下大雨了,好像又很少有人敢相信物理老师的话,大部分人都是跑着回去的。那物理老师说的到底对不对呢?

我们先讲一下为什么会有“淋雨一样多”这样的说法,因为理论上计算确实是一样多。我们来做一个简单的思想实验,你不要想象自己在雨中跑,你把自己想像成一个战场上的士兵,你站在那里一动不动,在你的前方有敌人的步兵在水平方向上朝你射过来的子弹,在你的上方还有敌人直升机里的机枪垂直向你射下来的子弹,就好像你淋的雨一样。那么你先想一个问题,你是被前方子弹打中的概率大,还是被上方子弹打中的概率大?当然,这里我们假设两种子弹一样多。那很显然,被前方子弹打中的概率要大一些。为什么呢?因为你身体迎着前方子弹的面积是更大的,你整个身体的正面都是,而上方的子弹只能打中你的肩膀和头顶,数量就相对少一些。

对应于淋雨就是,如果雨滴是竖直下落的,你站在雨中不动,就只有肩膀和头顶会淋到雨。但现实中很显然不是这样的,首先你不会站在雨里一动不动,你会跑。人一旦跑起来,由于运动的相对性,本来竖直下落的雨滴对于跑动的人来说就变成从斜上方落下来了。这个时候你发现雨不会只淋在你的头顶了,你身体的前面也会淋到雨。那这个量有多大呢?注意,这里说的这个量单纯指你身体前面淋的那部分,肩膀和头顶先不算。很明显,这部分淋雨的量跟你的跑动速度有关。你跑得越快,在单位时间内(比如一秒钟)身体在雨中扫过的面积就就越大,那么你淋的雨就越多。
设想一种极端状况,你具有像科幻电影里闪电侠那么快的速度,并且全世界都在下雨,你绕赤道跑一圈,你可能一秒钟就跑完了,那么就相当于你的身体把赤道周围那一秒钟落下来的雨滴都舔了一遍。所以你速度越快,被雨淋的也越快。
但是有一点别忘了,虽然你跑的时候身体前方淋雨的量增加了,看上去好像你多淋了雨,但是你能更快跑回家。你到家的距离是固定的,你在雨中淋雨的时间就减少了,这一增一减,数学上我们计算一下,发现刚好抵消了。也就是说你跑步回家淋的雨虽然更猛烈,但是时间短;你走路回家淋的雨没有那么猛,但是时间长,总量是一样的。这就是为什么物理老师会说“跑步和走路没有区别”。

但是刚才说过了,这里没有考虑脑袋和肩膀淋的雨,我们只考虑了身体前面这部分由于人的运动,淋雨量是不变的。等于说我刚才把人体当成了纸片,没有考虑它的厚度。那很显然不管你跑得快还是慢,头顶和肩膀淋的雨肯定是省不了的,并且它很简单,就是你能越快跑回家,这部分淋雨量就就越少,跟你在雨中的时间成正比。
综合这两部分,我们可以初步得出一个结论:确实是越快跑回家淋雨越少,主要体现在肩膀和头顶。当然我们其实还假设了不少理想状况,比如没考虑风,有风的话雨滴就不是竖直下落了,再加上风向可能会变,雨滴下落的角度也会跟着变,那你在计算相对运动的时候就会更复杂一些。

还有人在跑步的时候,身体跟地面不是垂直的,而是会有一个前倾。如果你能保证这个前倾的角度刚好跟雨滴砸下来的角度一致,那么理论上你身体前面和后面是几乎不会淋到雨的,就只有肩膀和头顶。然后你以这个倾斜角度,用最快的速度跑回家,这种情况淋雨量肯定是最少的。或者你干脆把身体横过来,让雨滴落在你身体的侧面,减少受雨的面积,然后用交叉步跑回家这也可以。就是容易滑倒,建议不要轻易尝试。
那看到这,关于如何减少淋雨,你还能想到哪些好方法吗?
本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
作者:晨光熹微工作室
审核:李学杨 南洋理工大学 博士后研究员
出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 科普中国创作培育计划
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