Si debo huir de la lluvia, ¿qué tan rápido debo ir?

Considere lo que sucede en su automóvil cuando conduce bajo la lluvia. Si va más rápido en su automóvil, su vehículo en movimiento “intercepta” más y más lluvia, por lo que correr aumenta la tasa de lluvia que experimenta. Obviamente, si no te mueves en absoluto, recibirás lluvias durante la lluvia en tu ubicación. Pero si se mueve demasiado rápido, aumenta la tasa de lluvia que experimenta, por lo que si bien la duración de la lluvia puede ser más corta como resultado de su traslado a algún lugar de refugio, en realidad podría experimentar más lluvia.

Por lo tanto, la respuesta a la pregunta depende de la tasa de lluvia (que cambiará con el tiempo), la velocidad de su movimiento y la distancia que debe recorrer para llegar al refugio. La lluvia que experimentas es el tiempo integral de la tasa de lluvia durante el tiempo que lleva desde que comienzas a experimentar la lluvia hasta que llegas al refugio. Minimizar una integral es un problema en el cálculo variacional.

Suponga que es un cilindro circular con sección transversal superior ty sección transversal lateral s
(si eres más como un cilindro elíptico, puedes correr en ángulo para mantener constante la sección transversal de tu lado con respecto a la lluvia)
Digamos que desea minimizar la suma de la lluvia que intercepta su superficie superior más la lluvia que intercepta su superficie lateral.
Sea v el componente vertical de la velocidad de la lluvia.
Sea h el componente horizontal de la velocidad de la lluvia (probablemente la misma que la velocidad del viento)
Sea c el coseno del ángulo entre la dirección del viento y la dirección a su destino.
Entonces, si t * v > s * h * c desea ejecutar lo más rápido posible. (ignorando los efectos como salpicar más agua o tener más probabilidades de tropezar y caer en un charco cuando corres más rápido)
De lo contrario, desea correr de manera tal que la relación entre el componente de su velocidad con respecto al viento en la dirección del viento y su velocidad total con respecto al viento sea ( vt ) / ( sh )
Esto no es demasiado difícil de ver geométricamente, y al proyectar la dirección del viento en relación con la dirección a la que va, y conociendo t / s , no es difícil proyectar el componente del movimiento de lluvia con el que desea mantenerse sincronizado .
Si te das cuenta de lo rápido que resulta ser, creo que resulta
h / ( c -sqrt ((1- c ^ 2) / (( sh / tv ) ^ 2-1)))

Debes ir lo más rápido que puedas e intentar darte una buena ventaja.
Podrías pensar que estoy bromeando, pero he vivido en lugares donde puedes ver una tormenta de lluvia viniendo hacia ti desde millas de distancia y puedes esquivarlos efectivamente conduciendo unos pocos kilómetros para salir de su camino.
Los capitanes de barcos y los pilotos de aviones a menudo hacen lo mismo para evitar tormentas.

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