Oplatí sa utekať pred dažďom? Francúzsky fyzik prišiel s odpoveďou, pomohla mu matematická rovnica

Keď na človeka začnú dopadať prvé kvapky, zareaguje väčšinou inštinktívne - predkloní sa a zrýchli tempo, aby bol čo najrýchlejšie v suchu. Čím kratší čas človek na daždi strávi, tým menej zmokne - znie na prvý pohľad logická úvaha, ktorou sa väčšina ľudí bez väčšieho premýšľania riadi. 

Podľa francúzskeho teoretického fyzika a popularizátora vedy Jacquesa Treinera treba počítať s ešte jedným javom, ktorý pôsobí proti tomu prvému. Aby človek zrýchlil, musí sa síce predkloniť, ale súčasne tým vystaví kvapkám väčšiu časť svojho tela. Portál ČT24 sa jeden z Treinerových príspevkov pozrel podrobnejšie.

„Môžeme zostaviť jednoduchý model, aby sme zistili, či zrýchlenie skutočne znižuje mieru premočenia? Presnejšie povedané – závisí množstvo vody, ktoré vás zasiahne, od vašej rýchlosti? A existuje ideálna rýchlosť, ktorá minimalizuje celkové množstvo vody, ktoré vás na ceste z bodu A do bodu B stretne?“ pýta sa Treiner.

Je to zložitejšie, než sa zdá

Popísať túto situáciu pomocou fyziky je vlastne nemožné, pokiaľ sa scenár nezjednoduší. Treiner preto uvažuje iba nad situáciou, kedy dážď padá rovnomerne a súčasne zvisle.

Ľudské telo tak vedec rozdeľuje na dva druhy plôch - zvislú (prednú a zadnú časť tela) a vodorovnú (hlava a ramená). „Pri pohybe vpred v daždi budú zvislé plochy, ako je telo človeka, s rastúcou rýchlosťou zasiahnuté väčším množstvom dažďových kvapiek. Z pohľadu chodcov sa zdá, že kvapky padajú pod uhlom a ich horizontálna rýchlosť sa rovná jeho vlastnej rýchlosti chôdze,“ uvažuje fyzik.

Rýchlejšia chôdza síce znamená, že sa človek počas pohybu stretne s výrazne väčším počtom kvapiek za sekundu, ale súčasne tým skracuje dobu strávenú v daždi. Výsledkom je, že sa oba efekty vzájomne vyrovnávajú: viac kvapiek za jednotku času, ale celkovo menej času v daždi.

Keď chodec stojí, dážď dopadá iba na vodorovné plochy, teda na temeno hlavy a ramená. Akonáhle sa ale začne pohybovať, dopadajú naň aj kvapky dažďa, ktoré by inak spadli pred ním, zatiaľ čo kvapky, ktoré teraz dopadajú za ním, mu chýbajú. Tým sa vytvorí rovnováha a v konečnom dôsledku sa množstvo dažďa padajúceho na vodorovné plochy nemení, a to bez ohľadu na rýchlosť chôdze. Pretože ale rýchlejšia chôdza skracuje celkový čas strávený v daždi, bude celkové množstvo vody zachytenej na vodorovných plochách menšie.

Na problém sa inak už pred pár rokmi pozreli aj známi „MythBusters“. Dokazuje to nasledujúce video.

Fyzik prišiel s odpoveďou, ale aj matematickou rovnicou

Profesor Treiner sa však len s úvahami neuspokojil. Preto prišiel aj s matematickou rovnicou, ktorá všetky premenné v tejto situácii popisuje a prináša exaktnú odpoveď – stále však len v mantineloch vyššie popísaných podmienok.

Podľa Treinera z tejto matematickej rovnice vyplýva niekoľko základných poznatkov. Čím rýchlejšie sa človek v daždi pohybuje, tým menej vody dopadá na jeho hlavu a ramená. Voda dopadajúca na zvislú časť tela ale zostáva rovnaká bez ohľadu na rýchlosť, pretože kratšia doba strávená v daždi je kompenzovaná tým, že za sekundu dopadne na telo viac kvapiek dažďa.

„Keď vás zastihne dážď, je dobré sa nakloniť dopredu a rýchlo sa pohybovať. Ale pozor: nakláňanie dopredu zvyšuje Sh (v rovnici označenie pre horizontálnu plochu povrchu jedinca - teda jeho hlavu a ramená). Aby ste zostali čo najviac v suchu, budete musieť zvýšiť svoju rýchlosť natoľko, aby ste to kompenzovali,“ dodáva vedec.

Zjednodušene povedané – najviac sa podľa matematickej rovnice oplatí čo najrýchlejšie utekať. Teraz už viete odpoveď na otázku, ktorá vás určite trápila počas bezsenných nocí.