Όλοι έχουμε βρεθεί σε αυτήν την κατάσταση, να είμαστε έξω χωρίς ομπρέλα, ενώ ξαφνικά ο ουρανός ανοίγει. Είτε πρόκειται για ελαφριά βροχή είτε για δυνατή μπόρα, το ένστικτό μας λέει να τρέξουμε, πιστεύοντας ότι έτσι θα βραχούμε λιγότερο. Αλλά ισχύει πράγματι αυτό; Ας εξετάσουμε αυτό το καθημερινό δίλημμα από επιστημονική σκοπιά.
Ο Jacques Treiner, Γάλλος θεωρητικός φυσικός από το Université Paris Cité δημιούργησε ένα απλό μοντέλο για να αποδείξει αν το να περπατάμε πιο γρήγορα πραγματικά μειώνει το πόσο θα βραχούμε. Συγκεκριμένα, επηρεάζει την ποσότητα του νερού που πέφτει πάνω μας η ταχύτητά μας; Και μήπως υπάρχει μια ιδανική ταχύτητα που ελαχιστοποιεί την ποσότητα νερού που θα συναντήσουμε στη διαδρομή μας από το σημείο Α στο σημείο Β;
5 λόγοι που η βροχή κάνει καλό στην υγεία μας και μας βοηθάει να κάψουμε θερμίδες
Τι συμβαίνει όταν τρέχουμε στη βροχή;
Ας κρατήσουμε το σενάριο απλό: Φανταστείτε ότι η βροχή πέφτει ομοιόμορφα και κατακόρυφα. Μπορούμε να δούμε το σώμα μας ως δύο επιφάνειες: τις κάθετες (το μπροστινό και το πίσω μέρος μας) και τις οριζόντιες (το κεφάλι και οι ώμοι μας).
Όταν κινούμαστε μπροστά μέσα στη βροχή, οι κάθετες επιφάνειες, όπως είναι το σώμα μας, δέχονται περισσότερες σταγόνες όσο αυξάνεται η ταχύτητά μας. Από την οπτική του πεζού, οι σταγόνες μοιάζουν να πέφτουν υπό γωνία, με μια οριζόντια ταχύτητα ίση με εκείνη της κίνησής μας.
Αν και με το πιο γρήγορο βάδισμα συναντάμε περισσότερες σταγόνες ανά δευτερόλεπτο, μειώνουμε ταυτόχρονα και τον χρόνο που παραμένουμε στη βροχή. Έτσι, τα δύο αυτά φαινόμενα ισορροπούν: περισσότερες σταγόνες ανά μονάδα χρόνου, αλλά λιγότερος χρόνος συνολικά μέσα στη βροχή.
Ανεξάρτητα από το αν στέκεστε ακίνητοι ή κινείστε, όταν είστε στη βροχή, η ποσότητα νερού που πέφτει πάνω σας επηρεάζεται από τη στάση και την ταχύτητά σας. Όταν ο πεζός στέκεται ακίνητος, η βροχή πέφτει μόνο στις οριζόντιες επιφάνειες, δηλαδή το κεφάλι και τους ώμους.
Όμως, όταν ο πεζός αρχίζει να περπατάει, δέχεται σταγόνες που θα έπεφταν μπροστά του, ενώ αποφεύγει εκείνες που πέφτουν πίσω του, δημιουργώντας έτσι μια ισορροπία. Αυτό σημαίνει ότι η συνολική ποσότητα βροχής που δέχονται οι οριζόντιες επιφάνειες μένει η ίδια, ανεξάρτητα από την ταχύτητα βαδίσματος.
Όταν έχει καταιγίδα και κεραυνούς μπορείτε να κάνετε ντους;
Τι λέει η φυσική;
Ας προχωρήσουμε στην εξήγηση του φαινομένου εφαρμόζοντας έναν πολύ απλό τύπο. Έστω ότι «ρ» είναι ο αριθμός των σταγόνων ανά μονάδα όγκου και «α» η κατακόρυφη ταχύτητα των σταγόνων. Θα ορίσουμε ως «Sh» την οριζόντια επιφάνεια (π.χ., το κεφάλι και τους ώμους) και ως «Sv» την κάθετη επιφάνεια (π.χ., το σώμα).
Όταν στέκεστε ακίνητοι, η βροχή πέφτει μόνο στην οριζόντια επιφάνεια, Sh, και αυτή είναι η ποσότητα νερού που δέχεστε σε αυτές τις περιοχές. Ακόμα κι αν η βροχή πέφτει κάθετα, από την οπτική γωνία του πεζού που κινείται με ταχύτητα «v», φαίνεται να πέφτει υπό γωνία, με την τροχιά των σταγόνων να εξαρτάται από την ταχύτητα.
Σε ένα χρονικό διάστημα «Τ», μια σταγόνα διανύει απόσταση «aT». Όλες οι σταγόνες εντός αυτής της απόστασης θα φτάσουν στην επιφάνεια, που αντιστοιχεί σε έναν κύλινδρο με βάση Sh και ύψος aT, δίνοντας:
ρ.Sh.a.T.
Από τη στιγμή που προχωράμε, οι σταγόνες φαίνονται να κινούνται υπό λοξή γωνία λόγω της συνδυασμένης ταχύτητας α και v. Ο αριθμός των σταγόνων που φτάνουν στην Sh δεν αλλάζει, καθώς η ταχύτητα v είναι παράλληλη προς την Sh. Παρ’ όλα αυτά, ο αριθμός των σταγόνων που φτάνουν στην Sv – που ήταν μηδενικός όταν ο πεζός ήταν ακίνητος – αυξάνεται.
Αυτό ισούται με τον αριθμό των σταγόνων εντός ενός οριζόντιου κυλίνδρου με βάση Sv και μήκος v.T. Αυτή η απόσταση αντιπροσωπεύει την οριζόντια απόσταση που διανύουν οι σταγόνες σε αυτό το διάστημα.
Μακροζωία: Πόσα λεπτά περπάτημα τη μέρα βοηθάει να ζήσουμε περισσότερο
Συνολικά, ο αριθμός των σταγόνων που δέχεται ο πεζός δίνεται από την έκφραση:
ρ.(Sh.a + Sv.v). T
Για να λάβουμε υπόψη τον χρόνο έκθεσης στη βροχή, αν διανύετε απόσταση d με σταθερή ταχύτητα v, ο χρόνος που περπατάτε είναι d/v. Αντικαθιστώντας το, έχουμε τη συνολική ποσότητα νερού:
ρ.(Sh.a + Sv.v). d/v = ρ.(Sh.a/v + Sv). d
Αυτό μας δίνει δύο βασικά συμπεράσματα:
- Όσο πιο γρήγορα κινείστε, τόσο λιγότερο νερό χτυπά το κεφάλι και τους ώμους σας.
- Το νερό που πέφτει στο κάθετο μέρος του σώματός σας παραμένει το ίδιο, καθώς ο μικρότερος χρόνος στη βροχή αντισταθμίζεται από τις περισσότερες σταγόνες ανά δευτερόλεπτο.
Το στυλ τρεξίματος μπορεί να δείχνει την προσωπικότητά σας – Τι σημαίνει το καθένα
Αν ο παραπάνω τύπος σας φάνηκε πολύπλοκος, κρατήστε ότι είναι σοφό να σκύψετε και να κινηθείτε γρήγορα όταν σας πιάνει η βροχή. Ωστόσο, αν σκύψετε, η Sh αυξάνεται, οπότε για να βραχείτε λιγότερο στο τέλος, θα πρέπει να αυξήσετε την ταχύτητά σας επαρκώς ώστε να αντισταθμίσετε αυτό το φαινόμενο.