Сферический дождь в вакууме
Чтобы как можно меньше промокнуть под дождем, нужно бежать с максимальной скоростью
Итальянский физик считает, что поставил точку в старом научном споре о том, как вести себя под дождем, не имея зонтика или плаща.
Чтобы как можно меньше промокнуть под дождем, не имея зонта, нужно бежать с максимальной скоростью, установил итальянский физик Франко Боччи. Впрочем, и его работа, опубликованная в European Journal of Physics, вряд ли положит конец спору, разгоревшемуся среди физиков с семидесятых годов прошлого века. Спорщики разделились тогда на два лагеря. Одни утверждали, что лучшая стратегия — бежать как можно быстрее. Другие доказывали, что существует оптимальная скорость, при которой на бегущего человека попадет минимальное количество капель.
Спор не утихал, и в научных журналах то и дело публиковались статьи с опровергающими друг друга теориями.
Последняя публикация на эту тему появилась в прошлом году; ее автор категорически заявлял, что надо бежать с оптимальной скоростью.
Профессор Боччи из Университета Брешии подошел к вопросу с математической обстоятельностью. Он посчитал, что здесь следует учесть и форму бегущего человека, и скорость ветра, и его направление, описал все это с помощью простейших формул, известных по школьным учебникам, и неожиданно для себя обнаружил, что его математический подход напоминает подход, применяемый при описании электромагнетизма.
Тогда профессор вспомнил лекции, которые он читает первокурсникам, и по аналогии распространил электромагнитный подход на бегущие тела различной формы — параллелепипед и цилиндр.
В результате он пришел к выводу, что правы обе стороны, а стратегия зависит от условий.
Если дождь падает вертикально, и параллелепипеду, и цилиндру не остается ничего другого, как стремглав бежать. Если же ветер дует в спину, то возможна стратегия, при которой надо бежать с оптимальной скоростью, а именно со скоростью ветра, причем сильно отклонившись назад. Причем такая стратегия возможна лишь при том условии, что параллелепипед или цилиндр очень высокий и худой, или, говоря по-научному, при условии, что отношение площади вертикальной плоскости сечения его тела к площади горизонтальной плоскости сечения достаточно велико.
Для параллелепипеда с фигурой Наполеона оптимальной скорости нет, и ему тоже надо бежать изо всех сил.
Данная работа — хорошая попытка примирить обе стороны, однако возможно, что и она окончится неудачей. На сайте журнала European Journal of Physics, опубликовавшего статью Боччи, уже среди первых комментариев появилось возражение, сводящееся к тому, что профессор не учел наличия воздуха. Автор комментария утверждает, что если бежать очень быстро, возникшая ударная волна отбросит все летящие спереди капли, а вакуум, образованный за спиной, привлечет к себе весь окрестный дождь и сильно промочит спину. Главное, что хотел сказать автор комментария, это что оптимальная скорость все-таки существует.
Профессор Боччи вовсе не представляет собой одиозное исключение.
Многие физики зачастую занимаются не только фундаментальными проблемами мироустройства, но иногда и просто резвятся.
Существует легенда про Исаака Ньютона, согласно которой он однажды в научном журнале того времени рассказал, как проходил мимо только что замерзшего озера и обнаружил на этом озере горизонтальную радугу. Он тут же придумал гипотезу о том, как и почему эта радуга появилась на новорожденном льду, но добавил, что проверить свою догадку не смог,
Источник: http://www.gazeta.ru/science/2012/07/24_a_4691625.shtml
Расскажите о нас друзьям
