bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Μείνετε ακίνητοι ή τρέξτε; Ποιο θα σας αφήσει καλύτερα στη βροχή;

Θα ήταν καλύτερα να τρέξεις μέσα στη βροχή, καθώς το πόσο βρεγμένος θα είσαι εξαρτάται τελικά από το πόσο χρόνο περνάς στη βροχή.

Φανταστείτε τον εαυτό σας να κάνετε μια ευχάριστη βόλτα στο δρόμο την Κυριακή το πρωί. Διαλέξατε την τέλεια λίστα αναπαραγωγής και είστε απόλυτα σε ειρήνη με τον εσωτερικό σας εαυτό. Από το πουθενά σκοτεινιάζουν οι ουρανοί. Τα σύννεφα γεμάτα μέχρι το χείλος κυλούν στη θέα. Αυτά τα τεράστια πακέτα νερού απειλούν να σκάσουν ανά πάσα στιγμή. Καταριέσαι τον ανέμελο εαυτό σου που δεν μπήκε ποτέ στον κόπο να ελέγξει τον καιρό πριν από αυθόρμητες βόλτες. Η επιστροφή με τα πόδια στο σπίτι θα διαρκέσει τουλάχιστον 15 λεπτά από το σημείο που βρίσκεστε.

Εάν επιλέξετε να τρέξετε, αυτό θα μείωνε το χρόνο στο μισό. Μεγάλος! Αποφασίζεις λοιπόν να τρέξεις, αλλά εκείνη τη στιγμή, τα σύννεφα της βροχής ανοίγουν και ρίχνουν μια καταιγιστική βροχή στο κεφάλι σου. Διστάζεις και βρίσκεις προσωρινό καταφύγιο κάτω από κάποια σκαλωσιά εκεί κοντά. Τώρα τι? Θυμάστε τον φίλο σας να λέει ότι πρέπει να περπατάτε βιαστικά για να μην πνιγείτε πολύ, αλλά είναι ο ίδιος τύπος που πιστεύει ότι το νέο Star Wars οι ταινίες είναι καλύτερες από τις παλιές. Πόσο μπορείτε πραγματικά να τον εμπιστευτείτε;

Εάν πρέπει να πάρετε μια γρήγορη απόφαση σε μια βροχερή μέρα, κάντε ένα τρέξιμο! (Φωτογραφία:KKulikov/Shutterstock)

Όσοι από εσάς το διαβάζετε πραγματικά ενώ είστε κολλημένοι σε μια νεροποντή, θα σας δώσω τη σύντομη απάντηση—Τρέξτε! Το πόσο βρέχεστε στη βροχή εξαρτάται αποκλειστικά από το χρόνο που περνάτε σε αυτήν. Τρέχοντας προς τον προορισμό σας, θα ξοδεύετε λιγότερο χρόνο για να αντιμετωπίσετε την επίθεση της βροχής και επομένως θα είστε λιγότερο υγροί μέχρι να φτάσετε.

Εάν αυτή η υπερβολικά απλοϊκή εξήγηση δεν σας πείθει πλήρως, διαβάστε παρακάτω.

Με το πέρασμα των χρόνων, έχουν διεξαχθεί μια μεγάλη ποικιλία πειραμάτων και υπολογισμών, που όλα οδηγούν στο ίδιο συμπέρασμα… για να βραχεί κανείς λιγότερο στη βροχή χωρίς ομπρέλα, πρέπει να κινηθεί όσο το δυνατόν πιο γρήγορα. Για όσους εξακολουθούν να αμφιβάλλουν, ας ξεκινήσουμε με ένα απλό πείραμα.

Το πείραμα του σφουγγαριού

Φανταστείτε ότι όταν στεκόσασταν κάτω από αυτή τη σκαλωσιά από το αρχικό μας παράδειγμα, σχεδιάζοντας το ταξίδι σας πίσω στο σπίτι, είχατε ένα σφουγγάρι στην παλάμη του χεριού σας. Ενώ περπατάτε μέσα στη βροχή, υποθέστε ότι χρειάζεστε περίπου 15 λεπτά για να φτάσετε στο σπίτι. Το σφουγγάρι σας εκτίθεται στο νερό της βροχής για 15 λεπτά. Εάν τρέχετε, μπορείτε να φτάσετε στο σπίτι σε 10 λεπτά και το σφουγγάρι σας θα αντιμετωπίσει τη βροχή μόνο για 10 λεπτά. Ποιο σφουγγάρι θα είχε απορροφήσει περισσότερο νερό της βροχής; Λογικά, αυτό που εκτίθεται στη βροχή για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα θα είχε χτυπηθεί από περισσότερο νερό και επομένως θα ήταν το πιο υγρό από τα δύο.

Το σφουγγάρι που είναι εκτεθειμένο στο νερό για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα θα είναι πιο υγρό (Photo Credit :Africa Studio/Shutterstock)

Ωστόσο, ορισμένοι κριτικοί υποστήριξαν ότι το πείραμα με το σφουγγάρι θεωρεί ότι η βροχή πέφτει μόνο στην κατακόρυφη κατεύθυνση. Η βροχή που σε χτυπάει από μπροστά, υποστηρίζουν, μπορεί να οδηγήσει σε ένα πολύ διαφορετικό αποτέλεσμα. Η βροχή που σας χτυπά από μπροστά καλύπτει πολύ μεγαλύτερη επιφάνεια από τη βροχή που πέφτει από την κορυφή, οπότε πώς το εξηγεί κανείς αυτό; Είτε το πιστεύετε είτε όχι, οι οικοδεσπότες της δημοφιλούς τηλεοπτικής εκπομπής MythBusters στο Discovery Channel είχαν την ακλόνητη πεποίθηση ότι θα βρέχεστε ολοένα και περισσότερο αν τρέχατε μέσα στη βροχή, αφού θα καταλήξετε να χτυπάτε περισσότερες σταγόνες βροχής ανά δευτερόλεπτο, δηλ. που θα χτυπούσες σταγόνες βροχής θα ήταν μεγαλύτερη. Αυτό φαίνεται να έχει νόημα, σωστά;

Μπορεί η βροχή που σε χτυπάει από μπροστά να σε κάνει πιο υγρό αν τρέχεις; (Φωτογραφίες :alexkatkov/Shutterstock)

Γιατί είναι καλύτερο να τρέχεις μέσα στη βροχή;

Ωστόσο, ο Doug Craigen, ένας φυσικός με έδρα το Winnipeg, έδωσε μια απλή εξήγηση για να «καταρρεύσει» αυτόν τον «μύθο». Ανεξάρτητα από το αν αποφασίσετε να τρέξετε ή να περπατήσετε, υπάρχει μια πεπερασμένη ποσότητα νερού ανάμεσα σε εσάς και τον προορισμό σας. Εάν τρέχετε, χτυπάτε το νερό με ταχύτερο ρυθμό και συσσωρεύετε περισσότερο νερό ανά δευτερόλεπτο. Από την άλλη, αν περπατάτε, χτυπάτε το νερό πιο αργά και απορροφάτε λιγότερο από αυτό το δευτερόλεπτο. Ωστόσο, όταν τρέχετε, διανύετε την απόσταση πιο γρήγορα, μειώνοντας έτσι τον απόλυτο αριθμό των δευτερολέπτων που εκτίθεστε στη βροχή. Όταν περπατάτε, αν και απορροφάτε λιγότερο νερό ανά δευτερόλεπτο, θα βρίσκεστε εκεί έξω στη βροχή για πολλά περισσότερα δευτερόλεπτα, με αποτέλεσμα να εμποτίζετε πολύ περισσότερο. Για να το επαναλάβω, είναι καλύτερο να τρέχεις παρά να περπατάς στη βροχή!

Γιατί είναι καλύτερο να τρέχεις μέσα από τη βροχή, εμπειρικά;

Ο Trevor Wallis και ο Thomas Peterson, λάτρεις του τρεξίματος και μετεωρολόγοι στο Εθνικό Κέντρο Κλιματικών Δεδομένων στο Άσβιλ της Βόρειας Καρολίνας, διεξήγαγαν ένα ενδιαφέρον πείραμα για να ενισχύσουν περαιτέρω την υποστήριξη για το τρέξιμο στο περπάτημα στη βροχή. Μέσα σε μια δυνατή βροχόπτωση κοντά στο γραφείο τους, χάραξαν μια διαδρομή περίπου 100 μέτρων, φόρεσαν βαμβακερές φόρμες και βγήκαν έξω. Ο Wallis αποφάσισε να τρέξει την πορεία, ενώ ο Peterson περπάτησε. Στο τέλος του μονοπατιού, ο καθένας τους ζύγιζε τα φούτερ του. Το κοστούμι του Peterson ζύγιζε 40% περισσότερο από το Wallis. Θεωρήστε και τις δύο φόρμες τους ως σφουγγάρια σε σχήμα ανθρώπου. Καθένα από αυτά τα σφουγγάρια, όταν εκτεθεί στο νερό της βροχής, θα απορροφούσε κάποια ποσότητα από αυτό. Σαφώς, το άτομο του οποίου η στολή απορροφούσε περισσότερο νερό ήταν βαρύτερο και επομένως πιο υγρό.

Όσοι από εσάς έχετε περισσότερη μαθηματική κλίση, τι θα λέγατε να αποδείξουμε αυτήν την ιδέα με τη βοήθεια εξισώσεων;

Γιατί είναι καλύτερο να τρέχεις μέσα από τη βροχή, μαθηματικά;

Σκεφτείτε ένα άτομο που κινείται κατά μήκος μιας διαδρομής με ταχύτητα «V». Σταγόνες βροχής πέφτουν πάνω τους με ταχύτητα «u». Η επιφάνεια της κορυφής του κεφαλιού αυτού του ατόμου είναι At και η μετωπιαία επιφάνεια του σώματος του ατόμου είναι Af. Ο αριθμός των σταγόνων βροχής/m3 αέρα υποτίθεται ότι είναι μια σταθερά που αντιπροσωπεύεται από το 'n'.

Εικόνα:ένα άτομο που περπατά στο δρόμο, βέλος από πάνω προς τα κάτω που δείχνει το κεφάλι του ατόμου "u", βέλος που δείχνει προς τα πλάγια μπροστά από το άτομο "V"

Ο ρυθμός απορρόφησης των σταγόνων βροχής από την κορυφή και το μπροστινό μέρος δίνεται από τις ακόλουθες δύο εξισώσεις:

Rtop =n x u x Στο ———– (1)

Rfront=n x V x Af ———-(2)

Αν απλώς ακολουθήσουμε αυτές τις δύο εξισώσεις, μπορεί να καταλήξουμε στο ίδιο συμπέρασμα με τα παιδιά από το Mythbusters ότι μειώνοντας την ταχύτητά μας «V», θα μπορούσαμε να μειώσουμε τον ρυθμό απορρόφησης του νερού της βροχής και επομένως να βρέχουμε λιγότερο. Ωστόσο, αυτό το συμπέρασμα βασίζεται σε ελλιπείς πληροφορίες. Ας εξοικειωθούμε με τη μεταβλητή χρόνου «t» προτού καταλήξουμε σε συμπεράσματα.

t =απόσταση / ταχύτητα => d/V

Έτσι, η συνολική ποσότητα βροχής που πλήττει το άτομο σε χρόνο «t» μπορεί να συμβολιστεί με:

N =(Rtop + Rfront) x t

N =[(n x u x At) + (n x V x Af)] x (d/V)

N =[(n x u x At d) / V] + (n x Af x d)——— (3)

Παρατηρήστε ότι στην εξίσωση «3», το N έχει αντίστροφη σχέση με το «V». Ως αποτέλεσμα, ο συνολικός αριθμός των σταγόνων βροχής που χτυπούν ένα άτομο θα αυξάνεται καθώς μειώνεται η ταχύτητά του. Έτσι, αν τρέξουν, χτυπιούνται από λιγότερες σταγόνες βροχής. Δεύτερον, ο όρος που υποδηλώνει την ποσότητα των σταγόνων βροχής που χτυπούν το άτομο από μπροστά δεν έχει καμία σχέση με την ταχύτητα (V) αυτού του ατόμου. Το άτομο θα χτυπηθεί από την ίδια ποσότητα νερού από μπροστά, ανεξάρτητα από το αν περπατάει ή τρέχει. Αυτό είναι σύμφωνο με αυτό που ο φυσικός Doug Craigen εξήγησε νωρίτερα με απλούστερους όρους.

Συμπερασματικά, αν έχετε κολλήσει σε μια τρομερή βροχόπτωση χωρίς καταφύγιο για να βρείτε καταφύγιο, το καλύτερο στοίχημά σας είναι να το αντιμετωπίσετε όσο πιο γρήγορα μπορείτε!


Η υπόθεση για λιγότερες διαστάσεις

Οι περιπέτειες του κλασικού μυθιστορήματος επιστημονικής φαντασίας Flatland του Έντουιν Άμποτ έχουν ζωντανέψει. Το μυθιστόρημα αφηγείται ένα δισδιάστατο πλάσμα που αυτοαποκαλείται A Square, το οποίο μαθαίνει ότι έχει ενσωματωθεί σε ένα τρισδιάστατο βασίλειο που ονομάζεται Spaceland χωρίς να το γνωρί

Αναζήτηση λέξεων Φυσικής

Η φυσική είναι η μελέτη της ύλης και της ενέργειας και ο νούμερο ένα λόγος για να μάθεις μαθηματικά! Αυτή η αναζήτηση λέξεων φυσικής περιέχει 30 όρους γλωσσάρι που σχετίζονται με τη φυσική. Αυτοί οι όροι του γλωσσαρίου φυσικής μπορούν να βρεθούν κάθετα, οριζόντια και διαγώνια τόσο προς τα εμπρός ό

Πώς λειτουργεί ένας Compact Disc (CD);

Οι συμπαγείς δίσκοι (CD) αποθηκεύουν δεδομένα με τη μορφή μικροσκοπικών εσοχών σε μια λεία επιφάνεια. Ένα CD player χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ για να διαβάσει αυτές τις εσοχές και να τις μετατρέψει σε ψηφιακά δεδομένα. Ωστόσο, οι γρατσουνιές στην επιφάνεια του CD μπορεί να προκαλέσουν τη διασπορά