淋雨问题的物理学解释
-
摘要: 淋雨是生活中常常遇到的问题。有人说:淋雨时没有必要跑,跑回去淋的雨和走回去淋的雨一样多!真是这样吗?本文将在奔跑距离相同的前提下,从相对运动的角度探讨淋雨量与奔跑速度的关系,以澄清这个问题!图1图2图3如图1所示,为了便于研究,我们把人体抽象为长方体,设人体在水平面上的投影面积为a、在竖直面上的投影面积为b(b≈7a)。如图2所示,单位体积内的雨滴数目为m、人体的运动速度为v、雨滴下落的速度为v0、其与竖直方向的夹角为θ、人体运动的距离为s。如图3所示,根据矢量合成的三角形定则,可得雨滴相对于人体的速度为v相,方向与水平面成α角。下面分三种情况展开讨论。