Esta pregunta se puede responder fácilmente utilizando conceptos de la naturaleza vectorial de la velocidad de las partículas y el movimiento relativo que generalmente se desarrollan en la física de la escuela secundaria.
Considere el movimiento de una gota de lluvia que cae al suelo. Por lo general, se observa que la lluvia no cae verticalmente, sino que sigue una trayectoria inclinada durante su descenso. Esto se debe a que tiene un componente horizontal de velocidad además del componente vertical de velocidad. Esto se debe al efecto del viento que tiende a alejar las gotas de lluvia de su camino vertical.
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Entonces, la gota de lluvia tiene componentes de velocidad horizontales y verticales.
Deje que los componentes de velocidad sean:
Velocidad horizontal = Vh.
Velocidad vertical = Vv.
Velocidad total = Vh * i + Vv * j
Magnitud de la velocidad total = √ (Vh ^ 2 + Vv ^ 2)
Donde, i y j son los vectores unitarios en direcciones horizontal y vertical, respectivamente.
Ahora, deje que el movimiento de un automóvil con una velocidad horizontal de V en la dirección opuesta a la dirección de la inclinación inicial de la lluvia u opuesta a la dirección del componente horizontal de la velocidad de la lluvia.
Teniendo en cuenta el movimiento de las gotas de lluvia en relación con el automóvil o desde el marco de referencia del automóvil en movimiento.
Velocidad relativa de las gotas de lluvia wrt car:
Velocidad relativa en dirección horizontal = Vh + V dirección = Vh + V
Velocidad relativa en dirección vertical = Vv
Magnitud de la velocidad relativa = √ {(Vh + V) ^ 2 + Vv ^ 2}
Por lo tanto, la magnitud de la velocidad relativa de las gotas de lluvia wrt es mayor que la velocidad real del automóvil. Además, a medida que aumenta la velocidad del automóvil, la velocidad relativa de las gotas de lluvia también aumenta, lo que hace que las gotas de lluvia parezcan caer más rápido en el parabrisas.
