沒帶傘，該跑還是該走？物理學家在電視上實驗，教你「最不濕身」的方法！
我是科學訓練師 桑子研。每一天都是實驗。
突然下起雨來，卻沒帶傘！這個時候，你曾經想過要怎樣才能最快、最不濕地抵達目的地嗎？其實，這個問題還曾經出現在入學考試中喔！它是一個有趣的物理學問題，到現在還常常被大家拿出來討論。那麼，實際上的最佳解是什麼呢？針對這個主題，我在2025年1月25日播出的富士電視台節目《Chan House》（早上11點）中，為大家做了科學相關的解說。
去年，我接到了這個節目的邀請。拍攝地點就在我任職的學校，由我負責解說。這個節目會介紹各種冷知識，而我則在其中將科學主題講得既容易懂，又帶點趣味性。
圖片引用自2025年1月25日播出的富士電視台節目《Chan House》。來源：《Chan House》（富士電視台，2025年1月25日播出）
這次我們用了我設計的方法，讓搞笑藝人和田萬壽（Wada Manju）在人造雨中奔跑。看到實驗真的有效，讓我超級開心！
來源：《Chan House》（富士電視台，2025年1月25日播出）
這一次，我就要為大家清楚解釋這個「不濕身」的方法，以及它背後的科學原理！
把人體假設成一個「長方體」吧！
那麼，馬上來看看在節目中沒時間詳細說明的這個方法吧！首先，我們將人類的身體假設為一個「長方體」。
來源：《Chan House》（富士電視台，2025年1月25日播出）
咦？這是什麼鬼？你可能會這麼想，但這是物理學中很常用的方法。把形狀簡化，就能更容易計算。接著，我們假設雨滴均勻地分佈在空氣中，每1立方公尺有 ρ (Rho) 顆雨滴。這樣，準備就緒！
計算擊中身體正面和頭部的雨滴數量！
開始計算。我們將身體正面積設為「S前」，頭部面積設為「S頭」。當你以 v [m/s] 的速度移動時，單位時間（1秒）內擊中身體正面的雨滴數量計算如下：
S前 × v × ρ [顆]
另一方面，擊中頭部的雨滴，我們將雨滴的垂直落下速度設為 v雨 [m/s]，則1秒內擊中頭部的雨滴數量如下：
S頭 × v雨 × ρ [顆]
移動一定距離時，總共撞上的雨滴數量
因此，如果在 t 秒後移動了距離 x [m]，那麼在這段時間內擊中的雨滴總數可以用以下公式表示：
（S前 v ρ＋S頭 v雨 ρ）× t =（S前 v ρ＋S頭 v雨 ρ）× x/v
=S前 ρ x ＋ S頭 (v雨 / v)ρ x
這裡就是重點啦！
•S前 ρ x 不受速度 v 影響。也就是說，用走的或用跑的都一樣多！
•S頭 (v雨 / v) ρx 會隨著跑越快而減少。換句話說，用跑的會比較不容易淋濕！
減少淋濕的祕訣
此外，還有各種減少淋濕的小訣竅：
1. 橫著走（像螃蟹一樣）：縮小身體正面的面積（S前），可以減少迎面而來的雨滴。
2. 低姿勢移動：蹲下來可以減少身體正面的面積，讓淋濕的程度降到最低。
利用雨滴速度的方法
這個跟上面的條件不一樣喔，雨滴落下的速度有多快也是一個很重要的關鍵。在前面的討論中，我們假設迎面而來的雨滴密度不變，與移動速度無關。但實際上，當人移動時，雨會變成像是從斜上方灑下來一樣。這時，只要傾斜身體，做出角度，就能減少正面淋到的雨量。
我們來計算看看。以下的雨滴速度（終端速度）可以作為參考：
•小雨（半徑0.2mm）：1.6 m/s
•一般雨（半徑0.4mm）：3.3 m/s
•大雨（半徑1mm）：6.5 m/s
舉例來說，如果是下大雨，終端速度是 6.5 m/s，而人跑步的速度是 4 m/s（時速 14.4 km）的話：
arctan(4 / 6.5) 約 0.55 弧度，大約是 31 度。
只要將身體傾斜約 31 度，就能讓雨只淋到頭部。透過這樣的小技巧，就能讓身體正面不容易淋濕喔！
總結
結論是：用跑的會比較不容易淋濕！
此外，透過橫著走、低姿勢、傾斜身體等小訣竅，可以進一步減少淋到的雨量。
來源：《Chan House》（富士電視台，2025年1月25日播出）
結論是，節目中建議的行動是「蹲低、身體傾斜約30度，然後用超快的速度跑」。我們就是以此為基礎，請和田萬壽先生進行了奔跑實驗。
來源：《Chan House》（富士電視台，2025年1月25日播出）
跑步與走路的差異
走路：增加 150g；跑步：增加 100g
也就是說，用跑的真的比較不會濕。電視台竟然想到用體重來測量淋濕的雨量，這創意真是太棒了！
蹲著跑的情況
增加 50g
結果就如理論所預測，這是最不容易淋濕的方法。
不過，根據和田萬壽先生的說法，這個方法的缺點是「非常累人」。
下次再遇到下雨天，請務必把科學當作你的盟友，挑戰看看這個方法吧！物理學就是這樣，會提供很多對日常生活有用的訣竅呢。未來我也會繼續為大家帶來更多充滿「原來如此！」的科學話題！
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