비올 때 걸을까? 뛸까?

장마철이라 비가 오락가락한다. 어렸을 때부터 헷갈리던 것 중 하나는 비올 때 우산이 없는 경우 걸어야 비를 덜 맞는지 뛰어야 덜 맞는지 하는 것이었다. 뛰면 앞에 있는 비를 미리 가서 더 맞는 거 같기 때문이다. 내 경우 이 궁금증이 해결된 것은 대학 때이다. 벡터를 가지고 유량이 유입되는 양에 대한 계산을 하고서야 정확히 어떤 게 유리한지 알 수 있었다.

그런데 이것을 수치 계산이 아니라 21세기의 컴퓨터 기술을 활용해 시각적으로 보이면 좋지 않을까 생각이 들었다. 그래서 한번 만들어봤다. 비 맞기 시뮬레이션!

비 맞기 시뮬레이션
비 맞기 시뮬레이션

링크를 눌러 프로그램을 띄우면 애니메이션 방식으로 비 맞기를 시뮬레이션해 보여준다. 애니메이션을 중지하고 직접 움직이게 해볼 수도 있고 여러 조건을 지정해 비를 얼마나 많이 맞게 되는지 확인해볼 수 있다. 이때 비의 양이라든가 달리는 속력 등은 실제 물리 단위가 아니라 프로그램에서 정한 임의의 상대적인 단위이므로 오해 없기 바란다.

일단 왼쪽에서 오른쪽으로 달리는 조건에서 천천히 갈 때와 빨리 갈 때 맞은 비의 흔적을 비교해보면 다음과 같다.

빨리 갈 때
빨리 갈 때

천천히 갈 때
천천히 갈 때

소년 이미지에 비가 맞았을 경우 그림에 표시된 것 같은 붉은 색으로 변하게 되는데 왼쪽의 빨리 갈 때와 오른쪽의 천천히 갈 때를 비교해보면 빨리 가는 쪽이 비를 더 많이 맞은 것 같다. 순간적으로는 달리는 방향으로 오는 비를 뚫고(더 많이 맞으면서) 가야 하기 때문이다.

그러나 목표하는 이동 거리를 다 이동하고 난 후의 비의 양을 보면 얘기가 달라진다. 아래는 빨리 이동한 경우 비를 맞은 전체 자취다.

빠르게 이동한 경우 맞은 비의 자취
빠르게 이동한 경우 맞은 비의 자취

아래는 천천히 이동한 경우 비를 맞은 전체 자취다.

느리게 이동한 경우 맞은 비의 자취
느리게 이동한 경우 맞은 비의 자취

빠르게 이동한 경우는 이동 시간이 짧으므로 맞은 비의 높이가 작지만 느리게 이동한 경우는 비의 높이가 높다. 따라서 대략적으로 면적을 구해본다면 빠르게 이동한 경우가 비를 덜 맞음을 알 수 있다. 결과적으로 비를 맞는 양은 이동 시간이 길면 많아진다는 것이다. 실제 결과는 비 맞기 시뮬레이션을 띄워 빗 방울의 수가 얼마인지 확인해보기 바란다.

프로그램에서는 바람의 방향에 따른 영향도 확인할 수 있다. 우리 아이에게 보여주니 게임처럼 재밌어 하던데 🙂 관심 있는 사람들 모두 재밌게 볼 수 있기를 바란다.

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