Comments 76
Моделирование — это здорово, но без теоретического обоснования доверять трудно. Классическая теория отклонений при вертикальном дожде не предсказывает.

В таблицах нет ошибок. Все кто делали лабы по физике в университете/школе, знают, что так не пойдет. Нельзя делать выводы без изучения доверительных интервалов, распределений и стандартных отклонений. Может разброс значений 100% и все выводы случайны? Также измеренные ошибки позволят удалить шум из значений, т.к. писать везде до третьего знака это еще одна классическая лабная ошибка. В статье нет ни одного графика — это странно. В любом исследовании по физике строят графики (с margin of errors!) чтобы изучить зависимость. К примеру, что творится между 2км/ч и 43км/ч? Почему именно 2 и 43 а не 10 и 100? Где пики на графике, есть ли они вообще или зависимость монотонная? Строим в логарифмах, получаем примерную степенную зависимость (если есть). Далее подгоняем числа под конкретные коеффициенты в формуле, а формулу пытаемся обьяснить теоретически.

Не умаляя проделанной работы, статья потроллила физтеха и бывшего олимпиадника по физике.

В любом случае, это на порядок более качественное исследование, чем у mythbusters.

Разрушители часто забивают на пограничные условия, и их работа часто к моделированию никакого отношения не имеет.
Спасибо за коммент! В моем случае считаю успехом, что физтех и бывший олимпиадник по физике дочитал до конца этот текст :). По поводу интервала 2 и 43 — есть пояснения в самой статье — это цифры самого быстрого и самого медленного передвижения человека. По поводу третьего знака в таблицах раньше думал, что это только вопрос удобства восприятия (в базе значения хранятся в даблах). По поводу графиков и пиков, если я правильно понял ваш вопрос, то нужно значения собранной воды найти для всего интервала 2 -43 с минимальным шагом (желательно для разных интенсивностей, размеров капель, скоростей их падения) — это довольно ресурсоемко (я пока не готов оставить машину на недельку для обсчета ), но зависимость скорее всего монотонная (при построении модели ничто не намекало на пики, но это интуитивный вывод я могу ошибаться ). Про изучение доверительных интервалов, распределений, стандартных отклонений, степенную зависимость и остальные замечания вы безусловно правы, хоть я не до конца понял о чем это, все потому, что я действительно очень давно делал лабы по физике (при чем делал, спустя рукава). В свое оправдание могу сказать, что этот текст про занимательное компьютерное моделирование, а не про физику, хотя было бы жаль, если окажется, что все результаты никуда не годяться. )
Проблема в том что даже Усейн Болт не может пробежать 100 метров со скоростью 43 км/час, это пиковая скорость.
Его лучшее время на 100 метрах: 9.58 сек или 37.58 км/час
Его лучшее время на 400 метрах: 45.28 сек или 31.80 км/час
У вас дистанция 1 км, рекорд на ней установил Ной Нгени: 2:11.96 или 27.28 км/час
Как бывший физтех и олимпиадник по физике, просмотревший статью до конца, могу смело заявить, что эта задача в конечном итоге сводится к нескольким несложным формулам, которые без всякого моделирования позволяют получить аналогичные цифры. Мы эту задачу решали на уроке еще в школе, я уже не помню цифры тогда, но помню, что если считать абсолютное количество воды, то ответ именно такой. Но если считать, что после собирания, скажем, одного литра воды человек становится насквозь мокрым и ему уже все равно, идет ли дождь или нет, то идти выгоднее, так как скорость сбора воды в таком случае меньше, чем при беге.

Как бывший физтех, олимпиадник и участник соревнований ( бег 400м, Первые классы с.ш.168. С огромным отрывом… последнее место) так и не понял зачем моделирование для случая, где даже формулы не нужны:
https://youtu.be/3MqYE2UuN24

Насчет измерения ошибок, повторяем моделирование 10 раз, считаем 95%-ый доверительный интервал на среднее значение. Если распределение нормальное (скорее всего так и есть), это standard error of mean. Если длина интервала меньше 5% (условно, надо по графику смотреть какой реальный процент нужен) от среднего, все отлично. Если меньше, увеличиваем число экспериментов. Вроде даже можно прикинуть сколько примерно нужно дополнительных повторов — но здесь я уже не знаю.
Вроде того. Число 10, конечно, условное, но надо от чего-то отталкиваться.

Почему бы не отталкиваться от того, что Монте Карло само состоит из множества Монте-карлов? Разбейте хоть на 10, хоть на 100.
Или почему бы не отталкиваться от того что распределение капелек, его дисперсия и др. моменты заранее известны?

Тема, похоже, неисчерпаема как атом. Когда ябыл студентом в журнале «Квант» вышла статья с исследованием точно такого же вопроса.
если вспомнить летние ливни, то есть прямая выгода бежать как можно быстрее до ближайшего подъезда или хотя бы пышного дерева, там переждать пик ливня, ну а потом можно спокойно (прыгая через лужи) идти под редкими каплями.
Если дождь идет под сильным углом (ветер), то бег по направлению дождя должен заметно уменьшить количество капель. Вот если наоборот против ветра, то я тут уже не знаю есть ли какая разница.
(прыгая через лужи)

Вот тоже интересный нюанс — а дайте еще учтем что при беге много брызг из луж, по которым приходится бежать, и эти брызги тоже попадают на брюки, чего не будет при спокойной походке, да еще и при которой можно частично обходить их, или по крайней мере, не через самую глубокую середину передвигаться.
При беге по лужам все летит на задницу; при техничном беге с хорошим складыванием ноги и высоким темпом летит на задницу больше, чем при кривой трусце с выбросом ноги вперед.

При короткой пробежке человеческое тело нагревается достаточно, что бы не пропотеть но и быстрее обсохнуть под навесом.

Нормальная одежда для бега эффективно отводит влагу и не накапливает ее; если вы обильно потеете — значит вы оделись слишком жарко для бега.

А вообще для меня загадка, почему так популярна одежда и хлопка, которая вдобавок еще и очень не износостойка.
Нормальная одежда для бега эффективно отводит влагу и не накапливает ее; если вы обильно потеете — значит вы оделись слишком жарко для бега.

В футболке быстросохнущей в прохладную погоду?
Куда уж более нормальная, куда уж менее жарко одет.
Хех.

Человек потеет всегда. С нагрузкой, без нагрузки, даже когда спит или когда холодно — человек потеет всегда пока жив.

Дело не в одежде — можно вообще голым бегать. Пот будет при интенсивных нагрузках.

Правильная одежда решает другую проблему — чтобы пот быстрее высыхал. Но правильная одежда не означает, что пота не будет вообще.
Человек потеет, это конструкция такая, так работает охлаждение. Кстати при беге топлес потеть куда комфортнее, и охлаждение эффективнее, и высыхает все максимально быстро. Правда при жаре как правило надо опять одевать футболку, но уже для защиты от перегрева от солнца.

При беге в 0...+8С в футболке потеешь намного меньше, чем при +20С например.

> Правильная одежда решает другую проблему — чтобы пот быстрее высыхал.

Да.
Вопрос интересный, только все, включая разрушителей легенд, забывают упомянуть, что человек бежит под дождем не для того чтобы собрать меньше воды, а для того чтобы провести меньше времени под дождем, уменьшая время неприятных ощущений.
Вот да. Меня вообще слегка смутила такая постановка вопроса, ни разу такое в голову не приходило. Количество собранной воды как правило энивей будет достаточным для дискомфорта.

Это уже экономическая модель, где вводится полезность от нахождения под дождем.


Плюс надо учесть, что людям не нравится бегать, а также ввести в модель экстерналии от бега в виде брызг на других людей. Вполне может оказаться, что социально оптимальным поведением является затратная покупка зонтика!

Вы все перепутали, бегать под дождем весьма кайфово, да и вообще, при беге не может быть неприятных ощущений.

Даже если не брать личных особенностей, я бы поставил на то, что человек животное прежде всего ходящее, бег — экстренный вариант перемещения для ситуаций, когда промедления смерти подобно. А значит ходьба должна быть приятнее.

я бы поставил на то, что человек животное прежде всего ходящее, бег — экстренный вариант перемещения для ситуаций, когда промедления смерти подобно.


Это можно вообще про любое живое существо сказать.
Бег — это либо за добычей либо от хищника бег. Для всех.
Приятнее — лежать на диване. Животные кстати тоже подобным не брезгуют.

С точки зрения физиологии бег мало чем отличается от ходьбы, тоже надо попеременно напрягать/расслаблять мышцы для передвижения в пространстве.

Отличия есть в технике движения, в беге есть т. н. фаза полета, которая при неправильной технике бега может давать повышенную нагрузку на суставы, в первую очередь коленные, и в уровне нагрузки, для нетренированного человека даже медленный бег может быть тяжелой нагрузкой (для тренированного легкий бег и ощущается как ходьба).
Спасибо, эту формулировку не видел, внесу изменения в ближайшее время.

Зачем считать численно там, где не так трудно вывести формулу? Опять же, по формуле можно найти все особые точки графика (переходы через 0, максимумы и минимумы), что позволит лучше разобраться в явлении...

Мне тоже странно — по-моему знаний в объеме средней школы достаточно для построения аналитической модели, но как указал автор — ему хотелось именно так. Вообще, это некоторая тенденция — зачем думать над физикой, если если доступные инструменты для численного моделирования?
А сделать нормальное исследование — это большая задача. Это ж можно и на шнобелевскую премию претендовать в результате.
При беге человек выше поднимает колели и размахивает руками. Также появляется небольшая ротация корпуса.

Интенсивно работающие ноги и руки собирают не только падающие капли, но и капли с траекторий, в том числе при «обратном» ходе. Т. е. промокают места, которые при ходьбе могут остаться вообще сухими.

Следовательно, прямоугольная модель, модет доказать, что идущий промокает меньше, но не наоборот) Если я ничего не путаю)

Но только при условии вертикально падающего дождя. При ветре это уже не будет иметь значения.

Но при уклонении происходит уклонение от тех капель, которые должны бы были упасть на тело без уклонения

"Попав под дождь, ты можешь извлечь из этого полезный урок. Если дождь начинается неожиданно, ты не хочешь намокнуть и поэтому бежишь по улице к своему дому. Но, добежав до дома, ты замечаешь, что все равно промок. Если же ты с самого начала решишь не ускорять шаг, ты промокнешь, но зато не будешь суетиться. Так же нужно действовать в других схожих обстоятельствах. "
"Хагакурэ", Ямамото Цунэтомо

Пока бежишь, тело нагревается и, теоретически, меньше шанс простыть быстро пробежав под дождем, чем медленно идя мокрым и холодным.

Это если не успел вспотеть, что актуально для дождей в декабре-январе. Если вспотел, то, субъективно, вероятность заболеть повышается на порядок

Это смотря куда спешишь и как долго надо бежать. Если в теплую квартиру, где можно переодеться в сухое, то да. А если в транспорт или бежать долго, то шанс простыть вспотев выше.
Шанс простыть не изменяется (почти) никак. Шанс на то, что начнёт течь из носа, при охлаждении тела повышается, но это не простуда, а защитная реакция, призванная усилить защитные свойства слизистой оболочки, через которую любят проникать вирусы. Так что если вы намокли и «захлюпали» носом, то шанс простыть немного уменьшается, потому что организм заметил неблагоприятные условия и принимает меры к тому, чтобы им противостоять. Не путайте набухшую слизистую с инфекцией.
При занятиях спортом зимой всегда течет из носу, прозрачные выделения. Шанс простыть есть при достаточно длительном переохлаждении. При беге сложно переохладиться.

Тут скорее речь о неправильном охлаждении после интенсивного бега.

Зависит от тренированности. Контрастный душ и баня с окунанием в холодную воду как раз и приучают организм быстро реагировать на смену окружающей среды. А вообще все советуют после бега на холоде сразу идти в тепло (т. е. в течении минуты где-то).

первое правило: чтобы не промокнуть — всегда ношу зонтик; второе: чтобы не обманули — никому не верю :)

Аналогично — зонт всегда в сумке. Но забавное наблюдение — используется он крайне редко. Как будто факт наличия зонта в сумке уменьшает вероятность попасть под дождь. Последний год даже специально наблюдаю за этим, и очень часто ситуация, когда дождь только начинается, а ты сел в транспорт, а когда выходишь из него — дождь закончился уже. Я тут про метро, автобусы, электропоезда, а не личный транспорт, если что)
Предпочитаю гораздо более компактное решение, к тому защищающее от бокового ветра с дождем — сверхлегкая и компактно складывающаяся мембранная куртка (предназначенная, по иронии судьбы, именно для бега).
Но стоит на порядок дороже, и не сильно любит складывания?

Цена не имеет значения, если она по карману.

Почему не любит складывания? Ведущий сотрудник этого производителя сам признался в блоге, что так же использует своё изделние. Ему, как специалисту по материалам и технологиям, — виднее, что можно.
У меня пара ультралегких мембранок уже износились, как раз в местах, где складывается чаще всего — на манжетах рукавов.
У меня пара ультралегких мембранок уже износились, как раз в местах, где складывается чаще всего — на манжетах рукавов.

У меня нет признаков износа. Наверное, складываю как то иначе. Пожалуй, что да, неплотно-аккуратно, а скорее — в комок собираю. Да и не так уж и часто она разворачивается и используется, просто ездит со мной на всякий случай.
По опыту, 2/2.5L-мембранки всё-таки достаточно прочные и не ломаются от складывания. Вот чего они не любят — так это тяжёлых рюкзаков, быстро (за пару сотен часов) под лямками протираются.

Слишком смелое решение упростить модель человека до параллелипипеда. Возьмите хотя бы модель из Майнкрафта

Отнюдь — модель переусложнена. Сферического коня человека достаточно.
Этому «исследованию» лет 60 минимум.
Задачка «кто меньше промокнет» была еще в каких-то стародавних ВУЗовских учебниках)

Возьмём параллелепипед, как область, которую занимает человек в пространстве. Остановим время, и отметим капли дождя, которые попадут на человека, пока он движется по горизонтали. Видим, что отмеченные капли образуют наклонную объёмную фигуру, начинающуюся от параллелепипеда, и идущую под наклоном вверх до облаков. Проекция фигуры на землю равна длине пути человека. Высота фигуры имеет обратную зависимость от скорости человека — чем быстрее человек идёт, тем ниже фигура.


Вся задача сводится к определению количества капель в этой фигуре. Принимая, что дождь равномерен по высоте и по пути, достаточно узнать объем фигуры. А поскольку нам не нужно узнавать само количество воды, а лишь определить, при какой скорости человека объем воды будет меньше, то ответ очевиден — чем быстрее бежишь, тем ниже наклон у фигуры, образованной каплями, тем меньше ее объем, тем меньше капель попадет на тебя. Но она вся будет у тебя спереди… Прощай, пиджак.

Тоже хотел предложить эту модель. В ней намного проще рассчитывать экстремумы.
Но автор молодец, было интересно.

Я не могу считать себя сколько-нибудь разбирающимся человеком в моделировании, однако по прочтении вашего комментария возник вопрос. По-моему, фиксируя ситуацию в конкретный момент времени, вы теряете важную составляющую: скорость перемещения параллелепипеда, а она в данном случае важна ничуть не меньше, чем зафиксированный объём воды в конкретной точке по координате t. Иначе получается, что через шланг меньшего диаметра всегда проходит меньший объём жидкости, чем через более широкий — независимо от положения вентиля.

Фиксируется не ситуация в начальный момент, а (умозрительно) определяются капли, которые попадут на человека в будущем при его движении. А затем смотрим на эти капли и пытаемся понять, на что это похоже.


Аналогию со шлангом и причем здесь скорость человека я не понял.

Поясняю аналогию: имеем два шланга большого и маленького сечения (соответственно, и объёмы у них разные). Подсоединяем их к одинаковым вентилям, но толстому шлангу даём слабый напор, а тонкому — максимальный. Понятно, что два одинаковых ведра заполнятся за разное время, и вполне вероятна ситуация, когда вода быстрее побежит через край в ведре, в которое помещён тонкий шланг. Становится ясно, что не объёмом единым определяется количество воды, которое может собрать "сферический параллелепипед" )
Ну, или ещё, не менее наглядное: рассмотрим умозрительную ситуацию с бесконечно равномерным дождём и параллелепипедом, движущимся с бесконечно высокой скоростью. Понятно, что количество воды, которое он может пропустить через себя, тоже бесконечно.
Speed matters, перефразируя классиков.

Кстати, и по вашему предположению, что объём фигуры зависит от высоты (то, что вы охарактеризовали словами "ниже наклон") — тоже вопросы. Почему вы делаете такое предположение? Человек-параллелепипед не меняет свой объём, с какой бы скоростью он не перемещался )

Я поленился посмотреть объем наклонной призмы, а школьную геометрию забыл. Ниже в комментарии habr.com/ru/post/482622/#comment_21085016 Gutt это учёл.

Но рассмотрим крайний случай — человек стоит. Тогда объем воды, падающий на него, весь находится над ним при условии неподвижности туч, а в реальности даже больше, новая вода всё время добавляется новой частью тучи.

Я не очень понимаю, зачем моделировать, если для параллелепипеда задача точно решается? Я ожидал моделирование тела человека, поднятие бедер ног и все такое

UFO landed and left these words here
В дождевике неудобно бегать.

Смотря в каком.
Есть специальные беговые — в них удобно.
Мое мнение — при беге в дождь без дождевика — вы мокните снаружи, при беге в дождевике — вы мокнете изнутри.

В прекращение дождя без дождевика вы сохнете быстро в дождевике вы не сохнете вообще.
Мое мнение — при беге в дождь без дождевика — вы мокните снаружи, при беге в дождевике — вы мокнете изнутри.


Зависит:
  • от температуры дождя;
  • от силы ветра;
  • от качества дождевика;
  • от того как долго вам добираться до помещения, когда вы закончите бежать начнете подмерзать будучи мокрым.


Летний дождик вполне позволяет бежать в легкой одежде, пусть и промокающей, но быстро высыхающей.

А вот в дождь со снегом и с промозглым ветром. Да когда до дома вы точно не сможете бежать — специальный беговой дождевик из современной мембраны позволяет вам остаться здоровым и не сильно мокрым даже в таких условиях.

Мой опыт — при любой плюсовой температуре будет жарко, если одеть что-то кроме футболки или на крайний случай лонгслива. А при минусовой температуре — дождя не будет, будет снег. Хотя +1С например с сильным дождем и сильным ветром — действительно дождевик/виндстопер может быть лучшим выбором.

Если быстро бежать, можно создать вокруг себя воздушную волну, которая будет отталкивать капли вокруг себя. Только надо очень-очень быстро бежать! И ещё можно вращать шпагой над головой, с тем же эффектом (но это не точно).

/me пишет в блокнотик: зонт держать перед собой и как можно быстрее бежать до укрытия.
Между прочим тема дождя, как нельзя актуальна для января 2020 года.
Давно закрыл для себя этот вопрос простым рассуждением.
Сначала рассмотрим капли, собираемые фронтом тушки.
Представим себе дождь неподвижным и будем двигать тушку через него. Поскольку объём собранной воды будет прямо пропорционален площади фронтальной проекции человека, то упростим модель до плоской фигуры: нет смысла вводить объём, если мы просто выясняем соотношение собранных объёмов при разных скоростях движения, это будет просто коэффициент, одинаковый для всех случаев.
Сначала рассмотрим движение с некоторой конечной скоростью. След от движения фронта человека через условно неподвижный дождь будет параллелограммом.
Теперь устремим скорость человека к бесконечности. След будет неотличим от прямоугольника.
image
Площать параллелограмма — основание на высоту, что в точности равно площади прямоугольника. То есть «на грудь» подобный кирпичу человек примет одинаковое количество воды при различных скоростях движения.
Осталось рассмотреть ситуацию с вертикальной проекцией человека. Здесь даже представлять ничего не нужно: чем дольше мы будем держать горизонтальную поверхность под дождём, тем больше воды она соберёт.
Отсюда вывод: при движении через дождь с большей скоростью человек промокнет сверху меньше.
Разумеется, мы тут не учитываем то, что сверху мокнуть обычно приятнее, особенно если есть капюшон, чем спереди, куда при отсутствии штормового клапана может затекать вода, и ещё миллион мелочей.
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.