กลับสู่หน้าแรกฟิสิกส์ราชมงคล

ปริศนา 'ฝ่าสายฝน' จะวิ่งหรือเดินดี?


 

 

บัญชา ธนบุญสมบัติ

     มีปัญหาเกี่ยวกับสายฝนที่น่าสนใจไม่น้อย ผมจึงขอนำมาเล่าสู่กันฟังดังนี้ "ผมชื่อ อดิศักดิ์ นักเรียนชั้น ม.5 โรงเรียน ..(ขอสงวนนาม) .. ผมได้ติดตามผลงานของอาจารย์มานาน ผมมีปัญหาเกี่ยวกับฟิสิกส์ที่แก้ไม่ตก และติดอยู่ในความคิดตลอดเวลา คือไม่แน่ใจในคำตอบ อยากขอความกรุณาให้อาจารย์ช่วยตอบปัญหาพร้อมอธิบายด้วยว่าทำไมคำตอบจึงเป็นเช่นนั้น

     คำถามมีอยู่ว่า เม็ดฝนตกลงมาในแนวดิ่งเป็นอัตราแน่นอนไม่ขาดสาย ถ้านักเรียนจำเป็นจะต้องฝ่าสายฝนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งเพื่อให้เปียกน้อยที่สุด นักเรียนควรทำอย่างไร วิ่งด้วยอัตราเร็วสูงสุดเท่าที่จะทำได้ หรือช้าที่สุด หรือไม่ช้าไม่เร็วนัก (กรณีไม่มีเครื่องกันฝนใดๆ) พร้อมอธิบายเหตุผล?"

        ต้องบอกไว้ก่อนว่า ปัญหานี้ไม่ใช่เพิ่งมาโผล่ในยุคปฏิรูปการศึกษาช่วงนี้เท่านั้นนะครับ แต่เป็นโจทย์คลาสสิกที่หนังสือฟิสิกส์หลายเล่มทิ้งไว้ให้คิด โดยคำอธิบายที่อาจารย์ฝรั่งเขียนไว้ เราก็รับฟัง แต่ไม่จำเป็นต้องเชื่อทันที ผมเลยขอคิดใหม่-ทำใหม่เองเพื่อให้สมกับยุค 'ปะ-ติ-ลูบ' เอ้ย! ปฏิรูป โดยขอปรับโจทย์ให้กว้างขวางขึ้น จะได้เห็นประเด็นนี้จากหลายมุมมอง

       ก่อนอื่นเลยคือ เรื่องอุปกรณ์กันฝน หรือร่ม ซึ่งจะคิด 2 กรณีใหญ่ๆ คือ A) มีร่ม และ B) ไม่มีร่ม โดยติ๊งต่างว่า ถือร่มตรงๆ เหนือศีรษะในแนวดิ่ง ส่วนทิศทางที่ฝนเทลงมานั้น สมมติง่ายๆ ใน 3 กรณี ได้แก่ 1) ฝนตกมาตรงๆ 2) ฝนสาดเฉียงเข้ามาทางด้านหน้า และ 3) ฝนสาดเฉียงเข้ามาทางด้านหลัง เมื่อตกลงกันอย่างนี้แล้ว กรณีที่น้องอดิศักดิ์ถามมา คือ ไม่มีร่ม (กรณี B) และฝนตกลงในแนวดิ่ง (กรณี 1) จึงเป็นกรณีเฉพาะกรณีหนึ่งคือ B1 เท่านั้น

       ลองดูกรณีมีร่ม และฝนตกลงมาในแนวดิ่งกันก่อน (กรณี A1) ถ้าคุณถือร่มไว้เหนือศีรษะเฉยๆ คุณก็จะไม่เปียก (รูปซ้ายมือ) แต่เมื่อคุณออกเดินไปข้างหน้า ก็แสดงว่าคุณกำลังเดินเข้าหาสายฝนตามแนวนอน ดังนั้น แม้ว่าคนอื่นที่อยู่เฉย ๆ บนพื้นจะเห็นฝนตกลงมาตรงๆ ในแนวดิ่ง แต่คุณเองจะเห็นฝนพุ่งเฉียงๆ เข้าหา ซึ่งถ้าคุณเดินหรือวิ่งเร็วเท่าไร ฝนก็จะเอียงเข้าหาคุณมากขึ้นเท่านั้น และเมื่อถึงจุดหนึ่ง ส่วนขาและเท้าของคุณก็จะโดนฝนสาด ส่วนจะเปียกปอนแค่ไหนนั้นก็ขึ้นอยู่กับว่า คุณเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน และอยู่ท่ามกลางสายฝนนานเท่าไร ถ้าวิ่งเร็วมาก ก็โดนสาดในบริเวณกว้างมาก แต่แค่ในช่วงเวลาสั้นๆ แต่ถ้าเดินช้าๆ ก็อาจไม่โดนสาด หรือโดนน้อยๆ แต่อยู่ท่ามกลางสายฝนนานกว่า

      แต่ถ้าฝนสาดเข้าด้านหน้า (กรณี A2) แม้คุณจะอยู่เฉยๆ ก็อาจเปียกด้านหน้าได้ ถ้ายังถือร่มไว้เหนือศีรษะเฉยๆ (ในความเป็นจริงแล้ว ประสบการณ์สอนเราว่าต้องเอียงร่มเป็นเกราะกั้น ฝ่าฝนออกไป)

      แล้วถ้าฝนสาดเข้าด้านหลังล่ะ (กรณี A3)? ถ้าถือร่มอยู่เหนือศีรษะเฉยๆ ก็อาจเปียกเช่นกัน แต่ถ้าคุณยืนกรานที่จะถือร่มตรงๆ ก็ต้องเดินไปด้านหน้าหนีฝน ซึ่งถ้าเดินหรือวิ่งเร็วเพียงพอ ก็จะดูเหมือนว่าฝนตกลงมาตรงๆ คุณก็จะไม่เปียก

     ส่วนกรณีไม่มีร่ม (หรืออุปกรณ์กันฝนอื่นๆ เช่น เสื้อกันฝน) หรือ กรณี B นั้น ไม่ว่าฝนจะตกอย่างไร คุณก็จะเปียกทั้งนั้น จากการคำนวณอย่างง่ายพบว่า ถ้าอยากเปียกน้อยที่สุด ก็ต้องวิ่งเข้าหาที่ร่มให้เร็วที่สุด

     แต่ที่ว่ามานี้เป็นการคิดแบบอุดมคติ คือ ไม่มีลมพัดฝนสาดมาด้านข้างๆ ไม่ต้องระวังพื้นลื่น (วิ่งไม่ดีอาจหกล้ม) หรือพื้นเละเทะเฉอะแฉะ (ซึ่งเดินหรือวิ่งก็ลำบาก) ... และนี่ยังไม่ได้คิดกรณีที่คุณอยู่ในที่โล่งๆ ซึ่งถ้าคุณอยู่เฉยๆ หรือเดินเอื่อยเฉื่อยก็อาจจะกลายเป็นเป้าให้ฟ้าผ่าได้อีกต่างหาก!

     ที่โม้ให้ฟังมานี้จะโต้แย้ง สนับสนุน ซักค้าน (หรือเฉยๆ) ก็ได้ทั้งนั้นครับ เพราะเอาเข้าจริงแล้ว การเดินในสายฝนนี่ใช้สามัญสำนึกเป็นหลัก และเป็นศิลปะไม่น้อยเลย แต่ไหนๆ ก็รู้เรื่องฝนกันหลายแง่มุมแล้ว ผมเลยขอนำคำถาม และข้อคิดเห็นเกี่ยวกับ 'ฝน' ของคุณอาทร แฟนคอลัมน์ ที่ส่งมาพร้อม ๆ กับคำตอบ มาเผื่อแผ่ทุกท่าน จะได้เปียกทั่วถึงกันดีไหมครับ

"... อ้อ! แล้วฝนตกที่หน้าต่างละครับเกิดจากอะไร ;-) แล้วทำไมเวลาเสียใจ ต้องวิ่งร้องไห้กลางสายฝนด้วยครับ? :-( ผมว่าการที่ฝนตกในแต่ละช่วงเวลา ให้ความรู้สึกต่างกันนะครับ เพราะฝนตกตอนเช้า นอนหาวสบาย ... ฝนตกตอนสาย ตลาดจ่ายไม่สะดวก .... ฝนตกตอนบ่าย บรรยากาศชวนง่วง .... ฝนตกตอนเย็น มองเห็นแต่ก้น (รถ) เธอ!"

    ใครก็ได้ช่วยผมตอบคำถามของคุณอาทรทีสิครับ โดยเฉพาะ ทำไมต้องวิ่งร้องไห้กลางสายฝน นี่น่าสนใจจริงๆ !

แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์

    คุณผู้อ่านที่สนใจเรื่องราวเกี่ยวกับลม ฟ้า อากาศ ผมขอแนะนำให้สอบถามได้ที่ สำนักพยากรณ์อากาศ กรมอุตุนิยมวิทยา ได้ตลอด 24 ชั่วโมง โทร : 0-2398-9830 หรือจะรอหนังสือรวมเล่มจาก Know How & Know Why ก็ได้นะครับ ... ฮิ ...ฮิ

ของ   อ. บัญชา ธนบุญสมบัติ

      

 

 

 

วีดีโอการศึกษา

 

ฝนตก

   นักวิทยาศาสตร์ทดลองให้สาวสวย (จริง)  เดินและวิ่ง ท่ามกลางสายฝน ก่อนทดลองให้ชั่งน้ำหนักตอนแห้งไว้ก่อน พอเสร็จแล้วชั่งใหม่  อย่างไหนเธอจะเปียกน้อยที่สุด

คำถาม

       ในเวลาที่ฝนตกทำอย่างไรจะเปียกน้อยที่สุด

  1. เดิน

  2. วิ่ง

  3. ไม่แตกต่าง

       คำตอบคืออะไร windows media player  ขนาด 3.3   Mb  คลิกครับ

 

 

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์

 

 

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ฟิสิกส์ 1 หนังสือฟิสิกส์ 1 ภาคกลศาสตร์ หนังสือฟิสิกส์ 1  ภาค ของไหล ความร้อนและคลื่น

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต 2.  สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 
5. ศักย์ไฟฟ้า 6. กระแสไฟฟ้า 
7. สนามแม่เหล็ก  8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ  10. ทรานซิสเตอร์ 
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม 16. นิวเคลียร์ 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง
5.  ของไหลกับความร้อน 6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 
7. แม่เหล็กไฟฟ้า  8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง
9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์   

 

กลับเข้าหน้าแรกบทความพิเศษ

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

บทความพิเศษ