速く走るのもゆっくり走るのも雨に濡れる量は同じ？

質問

雨の日にスピードを出して走るとかなり雨を受けて走っているように思います。

同じ雨でもゆっくり走ればそんなにぬれていない気がします。

速度を出すと時間当たりの雨に触れる面積は増え、
ゆっくり走ると目的地に着くまでの時間が長引くので、
結果的には速く走っても遅く走っても（雨の降り方が
変わらなければ）雨に濡れる量は同じという考え方は
正しいでしょうか？

わかりづらい文章で申し訳ありませんが、おわかりの方
お教え下さい。

回答No.9

minimax2005 · ベストアンサー

No.３、No.5です。

名誉挽回のためもう一度だけ回答させてください。

以下、速度の単位はm/s,長さの単位はm,です。
雨の落下速度をv、前方からの風の速度をw、バイクの速度をV、目的地までの距離をn、雨の降る強さをp l/m*m,s（１平方メートルに１秒間あたり１リットルの雨が降る）、そしてバイクの形を幅x,奥行きy,高さzの直方体だと仮定（強引ですが…）する。
すると、目的地に到着するまでにうける雨の量は

(n/V) * [{(V+w)/v}*y*z + x*y] * p　リットル

（*記号は「かける」の意味です。）
となります。
このなかで、V以外は全部定数です。
Vを変化させていくと、限りなくゆっくりと行った場合、つまりVを０に近づけた場合は雨にぬれる量は無限大になります。
そしてVを無限大にしたとき、つまり光よりも速く行った場合では雨にぬれる量が最小になります。

この答えからわかることは、No1さんがおっしゃるように、前面にうける雨の量は速度によらず一定（風がない場合）だが、頭や肩に受ける量がふえるためにゆっくりいくほうが雨をたくさん浴びるということです。

また、体をかがめれば上の式のxやyやzなどを小さくでき、雨にぬれる量が減ります。

結論としては、雨の日は体をできるだけかがめて、全速力でバイクをすっとばしましょう。
（事故には十分にご注意ください。）

回答No.13

yukarikihara

この問題たしか「平成教育委員会」かなにかでやっていました。

まず、時間あたりの上の面に浴びる量は速度によって変わったりしないということです。
前の面にあたる量は速度が上がるにつれ増える。
なので速度をあげるほど時間あたりの浴びる量は増えるしかし、浴びる時間を考慮するとトータルとしては速度を上げた方が濡れずに済む、という結果でした。

回答No.12

ekusoy

私のいったことがシカトされているようなのでもう一回簡単に書いてみます。
「バイクに乗った人」だと形が複雑なので直方体で考えます。
速度が速くなると、直方体の上の面に浴びる量は、他の方が言っているようにに減ります。
しかし進行方向を向いた面に浴びる量は、増えます。
垂直に降っているとしたら止まっているときは全くあたりませんよね。
その量は、雨の密度×雨の当たる速度×浴びる時間×浴びる面積です。
密度を定数とすると、雨の当たる速度は三角定理で
√{(走る速度)^2+(雨の落ちる速度)^2}です。
浴びる時間は「走る距離/走る速度」です。
ここで走る速度の次数に注目すると、前者は一次式で後者は-1次式です。
ということは相殺されるので速度によって浴びる量はたいして変わりません。
ここで問題は浴びる面積です。
垂直の面に対しては、速度が速くなると浴びる面積は増えます。
しかしこの件の場合乗車姿勢が垂直だとは限りません。
ただ、一つ言えるのは雨の降る角度と体の角度を一致させれば当たる面積は最小になるということです。
ゆっくり走るなら体を垂直に、速くなるほど水平にしていけば最も濡れません。

回答No.11

pochi2tama

難しく考えずに単純化して考えればすぐに分かります。
極端な例で、
雨の中、１００メートル移動する事を考えて下さい。
　Ａ．１時間かけて移動する
　Ｂ．１０秒で通過する
当然Ｂのほうが濡れないですよね。

回答No.10

shihaimon

所謂「スポーツツアラー」に乗っています。

こういったカウル付のバイクは速度を上げると殆ど濡れませんよ。

回答No.8

mari358

No.7です。
すいません、私の見た番組は「バイクでの実験」ではなく、
「人間が走った場合」でした。ですが、恐らく理論上は
同じだと思います…。

回答No.7

mari358

以前、テレビ番組で実験していたのを見た記憶があります。
クイズだったのか、教育系実験番組だったのかは覚えていませんが、
「同じ距離、同じ雨の降り方では走るのと歩くのとでは、
　どちらがよりぬれずに済むか」
でしたのでまさにコレに近いですよね？

私は「歩く方がぬれる量が少ない！」と思っていたのですが、
結果はご質問者様の考えているように「どっちも同じ」でした。

ただし、全力で走った場合は足下の「はね」が激しいので、
その分は確実にぬれ具合は大きいです(笑)。
雨が当たる部分については同じという事です。

回答No.6

ekusoy

タイトルだけ見たらくだらないと思ってしまいましたが
まじめに考えている回答ばかりでいい質問だと思います。（笑）

物理ではよく、観察者を停止させてみたりして考えますよね。
この場合もライダーを停止させて考えると簡単かと思います。
図がないとわかりにくいですが、文でがんばってみます。
移動しているライダーの速度が0の場合、雨は垂直にあたるとしますね。
走り出すと、斜めに当たります。おまけに速度は、垂直方向の速度に加えて走る速度が加わって、正確には2乗した和のルートになりますね。
ということは雨の密度を一定としたら浴びる雨の量は
その速度に比例します。
でも速いと浴びる時間も短くなりますね。
ところで雨の当たる角度が変わると、浴びる面積も変わってしまいます。だから乗車姿勢が重要なわけです。
レプリカでその前傾姿勢と同じ角度に雨が当たるように走ったら浴びる量は最小になります。
数値計算してみようかとも思いましたがパラメータが多すぎて断念しました。
ということで乗車姿勢を考慮に入れて計算してみてください。

回答No.5

minimax2005

No.3です。

大きな誤解をしてました。
雨を止めるのは間違ってましたね。
やっぱりゆっくり走ったほうがぬれるのかな？

回答No.4

noname#20999

私も以前疑問に思いました。バイクに乗る場合ならばヘルメットを被る事（頭は濡れない、勿論肩等は濡れますが）を考慮に入れるべきかもしれませんね。あと速度によって服への水の浸透具合も変わるような・・・着ている服の材質によりますね。
因みに私は、これから雨が強くなるかどうかが重要だと考えつつやはり全速力で走って帰ります。

回答No.3

minimax2005

たとえば、雨の中をバイクに乗って１メートル走ったとしましょう。
すると、あなたの体が通過した空間中に含まれる雨を体に浴びるはずです。
（もちろん雨は下に落ちていきますから、通過する予定の空間の下の方にある雨は、通過している間に下に落ちてしまい、浴びることはありませんが、上から新たに落ちてくることを考えれば相殺されます。
したがって、雨は空気中に一様に分布していて、かつ空気中で停止している（浮いている）と考えてもいいはずです。）
つまり、浴びる雨の量は雨の降り方が変わらなければ、通過した体積に比例します。
よって速く走っても、遅く走ってもぬれる量は同じでしょう。

ただし正確には同じでないかも知れません。
上記では雨が空気中に停止していると仮定しましたが、実際には雨は垂直に落下していて、バイクは水平方向に運動しています。
したがって、雨は斜めにあなたに降りかかるはずです。
あなたが直立していれば、理論上は真上から降ってくる雨からは頭と肩がぬれるだけで、胸や足などはぬれないはずです。
だんだん雨の角度が風などで斜めになってくると、胸や足などもぬれるようになります。
もっと斜めになって水平方向に雨が降ってきたと仮定すると、あなたが雨を受ける面積は最大になり、最もぬれてしまうことになります。
つまり、斜めに雨を受けるほど（スピードを出すほど）ぬれるという結論になります。

スピードを出していると乾く間もなくぬれてしまうのでその点でも、余計ぬれた感じがするかもしれません。