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下雨的时候,人是站着淋的雨多,还是在走路跑步淋的雨多呢?

高考资讯 来源:网络 编辑:付付 2019-03-30 14:07:34 浏览:

  有一个物理竞赛问题那就是:下雨的时候,人是站着淋的雨多,还是在走路跑步淋的雨多?这个问题其实我们在平时生活中的时候也想到过,相同时间,走路跑步淋雨多,这是为什么呢?如果从物理的层面要如何来解释这个题目呢?

下雨的时候,人是站着淋的雨多,还是在走路跑步淋的雨多呢?

  首先我们要明白两个概念:

  1.水平淋雨量:和竖直速度正比,和时间正比,和水平受雨面积正比。

  2.侧面淋雨量:和水平速度正比,和时间正比,和侧面受雨面积正比。

  人的最终淋雨量=水平淋雨量+侧面淋雨量

  水平淋雨量

  既然是物理竞赛题,我都一般认为条件是理想的即雨滴均匀而且匀速下落,这里就得到一个物理条件是:水平单位面积单位时间内的雨量一样多,我们定义为Q一样;我们设受雨时间为t,受雨面积为S,所以我们很容易得到一个人的淋雨量为Q*S*t。那站着和跑步的水平面积是一样的,取的时间一样,按照刚才的定义,跑步和站着水平淋雨量一样的。

  侧面淋雨量

  但是我们这里忽略的一个问题,当人跑步的时候,雨滴相对人不再是匀速下落,而是倾斜的。这是因为人跑步的时候,以人为参照,雨滴有向后的速度即有水平速度,这样水平速度使得身体侧面受雨。这时候人的淋雨量应该为:水平淋雨量+侧面淋雨量。

  初步结论:相同时间,水平淋雨量一样,但跑步或走路时多了一个侧面淋雨量,所以跑步或走路淋雨多。

  那接着是走路淋雨少,还是跑步淋雨少?

  侧面淋雨量的多少取决于水平速度(人奔跑的速度),人的侧面面积,和刚才定义的Q,淋雨时间。刚才我们已经交代过Q一样的,对于一个人侧面面积一样的,所以这时候淋雨量最终取决于水平速度,和淋雨时间。相同的时间,很容易得到结论,水平淋雨量一样,但跑步水平速度大,侧面淋雨量大。

  但如果是相同距离呢?那我们还要得到侧面单位面积单位时间内的淋雨量:q=KV。其中K为比例系数恒定不变,V是水平速度。我们再设定奔跑距离为X,奔跑时间即为: t=X/V,这样我们得到的侧面淋雨量为q*t*侧面面积,带入公式最终得到:K*V*X/V*侧面面积,水平速度被消去,与水平速度无关。侧面淋雨量一样多。考虑到走路时间长,会造成水平淋雨量大。

  结论:走路和跑步侧面淋雨量一样,但走路水平淋雨量大,走路淋雨多。

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