La vera forma delle gocce di pioggia

Proprio come il fiocco di neve simboleggia tutto l'inverno, una lacrima è un simbolo di acqua e pioggia. Li vediamo nelle illustrazioni e persino sulle mappe meteorologiche in TV. La verità è che una goccia di pioggia assume diverse forme mentre cade da una nuvola, nessuna delle quali assomiglia a lacrime.

Qual è la vera forma di una goccia di pioggia? Seguiamolo lungo il suo viaggio dalla nuvola al suolo e scopriamolo!

Gocce di pioggia, che sono raccolte di milioni di piccoli goccioline di nuvola, inizia come sfere piccole e rotonde. Ma quando cadono le gocce di pioggia, perdono la loro forma arrotondata grazie al tiro alla fune tra due forze: la tensione superficiale (l'acqua pellicola superficiale esterna che agisce per tenere insieme la goccia) e il flusso d'aria che spinge verso l'alto contro il fondo della goccia di pioggia cascate.

Quando la goccia è piccola (meno di 1 mm di diametro), tensione superficiale vince e lo tira in una forma sferica. Ma quando la goccia cade, scontrandosi con altre gocce mentre lo fa, cresce di dimensioni e cade più velocemente, aumentando la pressione sul suo fondo. Questa ulteriore pressione provoca l'appiattimento della goccia di pioggia sul fondo. Poiché il flusso d'aria sul fondo della goccia d'acqua è maggiore del flusso d'aria nella parte superiore, la goccia di pioggia rimane curva in cima, la goccia di pioggia ricorda un panino di hamburger. Esatto, le gocce di pioggia hanno più cose in comune con i panini di hamburger che cadere su di loro e rovinare la tua cottura - hanno la forma di loro!

Man mano che la goccia di pioggia diventa ancora più grande, la pressione sul suo fondo aumenta ulteriormente e preme una fossetta su di essa, facendo sembrare la goccia di pioggia a forma di jelly-bean.

Quando la goccia di pioggia diventa di grandi dimensioni (circa 4 mm di diametro o più), il flusso d'aria ha premuto così profondamente nella goccia d'acqua che ora assomiglia a un paracadute o un ombrello. Poco dopo, il flusso d'aria preme attraverso la cima della goccia di pioggia e la divide in gocce più piccole.

Per visualizzare questo processo, guarda il video "Anatomia di una goccia di pioggia, "per gentile concessione della NASA.

A causa delle alte velocità con cui le gocce d'acqua cadono nell'atmosfera, è molto difficile vedere la varietà di forme che assume in natura senza l'uso della fotografia ad alta velocità. Tuttavia, esiste un modo per modellarlo in laboratorio, in classe oa casa. Un esperimento che puoi fare a casa rappresenta un'analisi della forma della goccia di pioggia attraverso la sperimentazione.

Ora che conosci la forma e le dimensioni della goccia di pioggia, continua la tua esplorazione della goccia di pioggia imparando perché alcuni rovesci di pioggia si sentono caldi e altri sono freschi al tatto.

fonti
Sono gocce di pioggia a forma di lacrima? La USGS Water Science School