我們對這種情景再熟悉不過了--您出門時沒有帶傘,結果大雨傾盆而下。 出於本能,我們中的大多數人都會彎腰駝背,開始匆忙趕路,相信更快地到達避雨處會減少我們被淋成落湯雞的程度。 但這種本能真的正確嗎? 一位物理學家對此進行了分析。
巴黎城市大學理論物理學家雅克-特雷納(Jacques Treiner)研究了步行速度對雨水量的影響。 他的見解可能會改變你的策略。
Treiner 首先將人體分為兩個表面區域--前胸和後背等垂直區域,以及頭部和肩膀等水平區域。 在雨中靜止時,只有水平表面會被從頭頂落下的雨滴打溼。
但是,一旦你開始向前移動,情況就會發生變化。 從你的角度看,由於你的向前運動,雨滴似乎是以一定角度落下的。 這種傾斜的軌跡意味著,原本落在你前方的雨滴現在會打在你的前方表面。
你走得越快,雨滴軌跡的角度和水平度就越大,每一步都會有更多的雨滴打在你的垂直表面上。 雖然這看起來很適合慢慢走,但事情並沒有那麼簡單。
雖然更多的雨滴可能會從前方打到你的身上,但關鍵在於你能更快地到達避雨處,從而減少了暴露在雨中的時間。 這兩種效果相互抵消--速度越高,每秒雨滴越多,但整體淋雨時間越短。
對於頭部和肩膀等水平表面,情況就不同了。 Treiner 的計算顯示,無論行走速度如何,落在這些地方的雨滴總數都不會改變。 你還是會以同樣的速度從上面被雨淋到。
但是,如果走得快一些,減少暴露在雨水中的時間,最終水平面的總水量就會減少。
總之,根據 Treiner 的數學模型,無論你的行走速度如何,垂直表面上的水量是不變的。 但是,淋在頭部和肩部的水量會隨著速度的增加而減少。
當然,還有其他因素在起作用,比如風可能會導致雨水以一定角度落下,即使你站在原地也會被淋溼。 或者,如果你被雨淋的時間足夠長,雨水最終會從水平區域滴落,淋溼你的全身--無論你的行走速度如何。 但考慮到這些因素可能會使計算公式過於複雜。
因此,對於無風的小雨,物理學家的結論是:"淋雨時,身體前傾並快速移動是個好主意。 只要別駝得太厲害,否則增加的頭部表面積可能會抵消速度帶來的好處。"
如果您想了解數學的真相,可以訪問 Treiner 在 The Conversation 上的完整分析。