王偉民+王家棟+孟慶庭
下雨天,在雨中行走時(shí),通過(guò)同樣長(zhǎng)的距離,慢慢行走和快速奔跑相比,人被雨水淋濕的程度一樣嗎?
為討論問(wèn)題的方便,將人看作在雨中直立并向前平移的長(zhǎng)方體.由于風(fēng)向的不同,雨滴下落的方向也不相同,我們先看最簡(jiǎn)單的情況——無(wú)風(fēng)天氣雨滴勻速豎直下落的情形.
圖1設(shè)雨滴下落的速度為v雨,單位體積空氣中的雨量為整體1,表示人的長(zhǎng)方體模型高h(yuǎn),長(zhǎng)和寬分別為c和b,如圖1所示(圖1乙是表示人的長(zhǎng)方體模型的側(cè)面圖,向畫(huà)面內(nèi)部延伸的長(zhǎng)方體的長(zhǎng)c圖中沒(méi)有標(biāo)注),設(shè)人以v人的速度勻速向左行走,則以人為參照物,本來(lái)相對(duì)于地面豎直下落的雨滴,相對(duì)于人則沿斜向后(左)的方向勻速下落,如圖1甲所示,設(shè)雨滴相對(duì)人的下落方向與鉛直線(xiàn)的夾角為α,大小為v合,有v合=v2人+v2雨,設(shè)人在雨中需要走的路程為s,則人走完路程s所用時(shí)間為sv人,由圖1知,雨中行走的人在單位時(shí)間內(nèi)接收的雨水量為v合(hsinα+bcosα)c,所以,人走完全程身體接收的雨水總量為:
需要說(shuō)明的是,為了方便討論,以上諸多情況,我們都是將人看作長(zhǎng)方體模型,實(shí)際上,人屬于不規(guī)則的“幾何體”,而且,人的行走并非是在雨中平移,雙腿和兩臂在不停的前后擺動(dòng),身體上下晃動(dòng)的同時(shí),還在不斷地扭動(dòng),因此,實(shí)際問(wèn)題中的雨中行人,走完同樣的路程,人被雨水淋濕的程度遠(yuǎn)比我們上面的討論復(fù)雜得多,當(dāng)風(fēng)向與人的前進(jìn)方向成任意角度時(shí),問(wèn)題將會(huì)變得更為復(fù)雜,我們不再探討.
作者簡(jiǎn)介王偉民,男,1964年生,安徽省太和縣人,中學(xué)高級(jí)教師.曾榮獲太和縣師德標(biāo)兵、阜陽(yáng)市優(yōu)秀教師等稱(chēng)號(hào).發(fā)表論文50余篇.
下雨天,在雨中行走時(shí),通過(guò)同樣長(zhǎng)的距離,慢慢行走和快速奔跑相比,人被雨水淋濕的程度一樣嗎?
為討論問(wèn)題的方便,將人看作在雨中直立并向前平移的長(zhǎng)方體.由于風(fēng)向的不同,雨滴下落的方向也不相同,我們先看最簡(jiǎn)單的情況——無(wú)風(fēng)天氣雨滴勻速豎直下落的情形.
圖1設(shè)雨滴下落的速度為v雨,單位體積空氣中的雨量為整體1,表示人的長(zhǎng)方體模型高h(yuǎn),長(zhǎng)和寬分別為c和b,如圖1所示(圖1乙是表示人的長(zhǎng)方體模型的側(cè)面圖,向畫(huà)面內(nèi)部延伸的長(zhǎng)方體的長(zhǎng)c圖中沒(méi)有標(biāo)注),設(shè)人以v人的速度勻速向左行走,則以人為參照物,本來(lái)相對(duì)于地面豎直下落的雨滴,相對(duì)于人則沿斜向后(左)的方向勻速下落,如圖1甲所示,設(shè)雨滴相對(duì)人的下落方向與鉛直線(xiàn)的夾角為α,大小為v合,有v合=v2人+v2雨,設(shè)人在雨中需要走的路程為s,則人走完路程s所用時(shí)間為sv人,由圖1知,雨中行走的人在單位時(shí)間內(nèi)接收的雨水量為v合(hsinα+bcosα)c,所以,人走完全程身體接收的雨水總量為:
需要說(shuō)明的是,為了方便討論,以上諸多情況,我們都是將人看作長(zhǎng)方體模型,實(shí)際上,人屬于不規(guī)則的“幾何體”,而且,人的行走并非是在雨中平移,雙腿和兩臂在不停的前后擺動(dòng),身體上下晃動(dòng)的同時(shí),還在不斷地扭動(dòng),因此,實(shí)際問(wèn)題中的雨中行人,走完同樣的路程,人被雨水淋濕的程度遠(yuǎn)比我們上面的討論復(fù)雜得多,當(dāng)風(fēng)向與人的前進(jìn)方向成任意角度時(shí),問(wèn)題將會(huì)變得更為復(fù)雜,我們不再探討.
作者簡(jiǎn)介王偉民,男,1964年生,安徽省太和縣人,中學(xué)高級(jí)教師.曾榮獲太和縣師德標(biāo)兵、阜陽(yáng)市優(yōu)秀教師等稱(chēng)號(hào).發(fā)表論文50余篇.
下雨天,在雨中行走時(shí),通過(guò)同樣長(zhǎng)的距離,慢慢行走和快速奔跑相比,人被雨水淋濕的程度一樣嗎?
為討論問(wèn)題的方便,將人看作在雨中直立并向前平移的長(zhǎng)方體.由于風(fēng)向的不同,雨滴下落的方向也不相同,我們先看最簡(jiǎn)單的情況——無(wú)風(fēng)天氣雨滴勻速豎直下落的情形.
圖1設(shè)雨滴下落的速度為v雨,單位體積空氣中的雨量為整體1,表示人的長(zhǎng)方體模型高h(yuǎn),長(zhǎng)和寬分別為c和b,如圖1所示(圖1乙是表示人的長(zhǎng)方體模型的側(cè)面圖,向畫(huà)面內(nèi)部延伸的長(zhǎng)方體的長(zhǎng)c圖中沒(méi)有標(biāo)注),設(shè)人以v人的速度勻速向左行走,則以人為參照物,本來(lái)相對(duì)于地面豎直下落的雨滴,相對(duì)于人則沿斜向后(左)的方向勻速下落,如圖1甲所示,設(shè)雨滴相對(duì)人的下落方向與鉛直線(xiàn)的夾角為α,大小為v合,有v合=v2人+v2雨,設(shè)人在雨中需要走的路程為s,則人走完路程s所用時(shí)間為sv人,由圖1知,雨中行走的人在單位時(shí)間內(nèi)接收的雨水量為v合(hsinα+bcosα)c,所以,人走完全程身體接收的雨水總量為:
需要說(shuō)明的是,為了方便討論,以上諸多情況,我們都是將人看作長(zhǎng)方體模型,實(shí)際上,人屬于不規(guī)則的“幾何體”,而且,人的行走并非是在雨中平移,雙腿和兩臂在不停的前后擺動(dòng),身體上下晃動(dòng)的同時(shí),還在不斷地扭動(dòng),因此,實(shí)際問(wèn)題中的雨中行人,走完同樣的路程,人被雨水淋濕的程度遠(yuǎn)比我們上面的討論復(fù)雜得多,當(dāng)風(fēng)向與人的前進(jìn)方向成任意角度時(shí),問(wèn)題將會(huì)變得更為復(fù)雜,我們不再探討.
作者簡(jiǎn)介王偉民,男,1964年生,安徽省太和縣人,中學(xué)高級(jí)教師.曾榮獲太和縣師德標(biāo)兵、阜陽(yáng)市優(yōu)秀教師等稱(chēng)號(hào).發(fā)表論文50余篇.