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傘をささずに同じ距離を移動したならかぶる雨の量は同じ？
果たして物理の問題で良いのか分かりませんが・・・ 雨の日に傘をささずに歩いた時と、自転車で走った 時とでは、移動距離が同じなら同じ位濡れる様な気が します。 大したことの無い雨でも自転車だと結構降ってるように 感じますよね？ どなたかお願いします。
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数学的に。 体の形を単純に「長方形」として考えます。（１辺10ｃｍの正方形のモデルを使う） 雨のほうを、等間隔に引いた直線で表します。（たとえば、1ｃｍ間隔） これで1ｍを移動したときに、横切る縦線の数は、速度が速かろうが遅かろうが９９本で同じ。つまりは体の前面が雨を受ける量は同じ。 上面については、単純に雨の中にいる時間に比例します。
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- 38endoh
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この問題は，雨粒も人も両方動いていると考えるから難しいのです。ここで問題となるのは相対速度です。つまり，人が立ち止まっ ていると仮定し，雨粒の方が（向かい風に乗るごとく）こちらに向かって斜めに降ってくると考えても，結局同じことなのです。 さて，雨粒の落下速度を v1，人の速さを v2 とします。これに上記の仮定を導入して人を止めてみると，雨粒の鉛直成分の速度はそ のまま v1，水平方向の速度は -v2，人の速さは 0 と変換できます。 このとき，雨粒のトータルの落下速度はピタゴラスの定理から求めることができ，√(v1^2+v2^2) となります。v2 が追加された分だ け，雨の落下速度が増加することが分かります。つまり，速く走るという行為は，相対的に雨を速くすることと同じであることが分 かります。 もし雨の速度が２倍になれば，一定時間で濡れる量も当然２倍になりますよね。両者は比例関係にあります。また，雨に打たれてい る時間も，濡れる量に比例します。よって，雨に濡れる総量は， t √(v1^2+v2^2) / v1 ※ という式に比例する値であることが分かります。次に，具体的な数字を入れて考えてみましょう。例えば雨の中を 100 m 移動するこ とを考えます。ここで，とある文献から引っ張ってきた， 「歩く」速さ v2 = 1.5 m/s 「走る」速さ v2 = 4.0 m/s という値を使うと，100 m の移動にかかる時間 t は，それぞれ 67 秒，25 秒です。また， 土砂降りの雨の速度 v1 = 9.0 m/s 普通の雨の速度 v1 = 3.3 m/s 小雨の速度 v1 = 1.6 m/s という値を ※ の式に代入して，雨に濡れる総量を計算すると， 土砂降りの雨では，歩いた方が 2.5 倍濡れ， 普通の雨では，歩いた方が 1.9 倍濡れ， 小雨では，歩いた方が 1.4 倍濡れる， という結果を得ることができます。つまり，どのような場合でも，歩いたほうが多く濡れるのですね。ただ，土砂降りのときほど， 気合を入れて走ったほうが良さそうです。 No.6 さん，No.7 さん，No.9 さんは「雨に濡れる総量は a * t + b（a は厚みに依存する定数）となる」と言及されておりますが， ※ の式を a * t + b で変形することはできません。近似的に正しくなるケースを仮定することも可能だとは思いますが，やはり正 しい回答とはいえません。
- CAW
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昔頭の体操６という本に答えがありましたね、体の前面のぬれかたは移動速度によらず一定。＝移動した体積部分の雨滴を集めるからです。 ただ人間には厚みがあって、上から降る雨も受けてしまうのですね。これは、移動時間と上面面積の積分になり、移動時間が長いほど 増えるわけです。結果として移動時間の短い速いスピードでの移動ほどぬれる量は少なくなるということです。
お礼
わざわざお答え頂き、ありがとうございます。 皆さんこんなに真剣に考えて下さるとは思わなかったので恐縮です・・・。
- turibiyori
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雨に濡れる表面積と時間の問題ですよね？ 移動距離が同じと言われてますが、例えば１００ｍを歩いたのと自転車に乗ったのでは、凡そ３０秒：凡そ１５秒で然程差は感じませんが、濡れる表面積では自転車が多く濡れる気がします 歩いている速度では雨の落下速度に及ばず横方向に当たる雨粒が少ないからです 片や自転車では雨の落下速度に近いため、雨を胸や腹部分で受けることが多いですよね？ ですがあくまで表面積の部分であって、総水量では時間が掛かれば掛かるだけ歩いている方が多くなると推理できます ちょっと実験をしてみると面白いかもしれません 同じ服装で歩きと自転車、同じ距離を走って服装の重さを量るんです 水が滴らないくらいの時なら比べられますよ
お礼
回答ありがとうございます。皆さん真面目にお答えして下さるので、どなたの回答も甲乙つけ難いです・・・。
- furaibo
- ベストアンサー率37% (165/438)
昔、教育番組で、やっていたのを見たことがあります。 ベニヤ板の人形にＴシャツ着せて、片方は３倍の早さで同じ距離を動かして、どれくらい濡れるかの実験でした。 結果は、全く同じでした。でも、これは、人形に厚みがないからこうなったものです。厚みがなければ、真横から受ける雨だけなので、移動距離に比例するためにまったく変わらない。しかし、実際の人では厚みがあるので、長く雨の中にいた分だけ余計に濡れます。 でも、実際には、雨が横からふりつけたり、強弱があったり、また時間がたつと体温で乾く（逆に汗をかくことも）ため、一概にはいえないのだと思います。
お礼
実際にそういった実験があったのは驚きです！ ありがとうございました。
- yasuti
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同様の質問が以前も出ていましたがちゃんとした解説はありませんでした。 確かアメリカのどっかが研究したと思ったんですが、忘れました（笑）
お礼
わざわざ関連の記事まで探していただいてありがとうございます。でも、私にはちょっと難しいですね・・・（笑）
- bosamaga
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雨の中１ｍの距離を、 全力で駆け抜けるのと ３時間かけて歩くのではどっちが濡れるでしょう？ 物事は極端に考えてみると、答えが見つかることが多いような気がします
お礼
回答ありがとうございます、確かにその比べ方だと結果は歴然ですね？しかしどうも腑に落ちません・・・
- p-22
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そんな事無いでしょう 単純に移動に要する時間の差ぶんだけ 遅いほうは多く雨をかぶっている事になります
- MetalRack
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走っている方が濡れないです。 雨に打たれている時間が長いほど濡れやすいのです。 従って、走れば濡れている時間が短いので結局濡れる量も少ないと言うことになります。
- kamasoe
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遠い昔そのような事に関して解説されているのを 目にした記憶があります。 確か同じにならないと記述されていたような・・・
お礼
説明が簡潔で、私には一番分かりやすかった回答です。ありがとうございました。