La forma real de las gotas de lluvia

Como el copo de nieve simboliza todas las cosas de invierno, una lágrima es un símbolo de agua y lluvia. Los vemos en ilustraciones e incluso en mapas meteorológicos en la televisión. La verdad es que una gota de lluvia asume varias formas cuando cae de una nube, ninguna de las cuales se parece a las lágrimas.

¿Cuál es la verdadera forma de una gota de lluvia? ¡Sigámoslo a lo largo de su viaje de la nube al suelo y descubrámoslo!

Gotas de lluvia, que son colecciones de millones de pequeños gotas de nubes, comience como esferas pequeñas y redondas. Pero a medida que caen las gotas de lluvia, pierden su forma redondeada gracias al tira y afloja entre dos fuerzas: tensión superficial (el agua película de la superficie externa que actúa para mantener la gota unida) y el flujo de aire que empuja hacia arriba contra el fondo de la gota de lluvia caídas.

Cuando la caída es pequeña (menos de 1 mm de ancho), tensión superficial gana y lo pone en forma esférica. Pero a medida que la gota cae, chocando con otras gotas a medida que lo hace, crece en tamaño y cae más rápido, lo que aumenta la presión sobre su fondo. Esta presión adicional hace que la gota de lluvia se aplaste en el fondo. Dado que el flujo de aire en el fondo de la gota de agua es mayor que el flujo de aire en su parte superior, la gota de lluvia permanece curvada en la parte superior, la gota de lluvia se asemeja a un bollo de hamburguesa. Así es, las gotas de lluvia tienen más en común con los bollos de hamburguesa que caer sobre ellas y arruinar tu comida al aire libre: ¡tienen la forma de ellas!

A medida que la gota de lluvia crece aún más, la presión a lo largo de su parte inferior aumenta aún más y presiona un hoyuelo, haciendo que la gota de lluvia se vea en forma de frijol de gelatina.

Cuando la gota de lluvia crece hasta un tamaño grande (alrededor de 4 mm de diámetro o más), el flujo de aire se ha presionado tan profundamente en la gota de agua que ahora se parece a un paracaídas o un paraguas. Poco después, el flujo de aire presiona a través de la parte superior de la gota de lluvia y la divide en gotas más pequeñas.

Para ayudar a visualizar este proceso, mire el video "Anatomía de una gota de lluvia", cortesía de la NASA.

Debido a las altas velocidades a las que las gotas de agua caen a través de la atmósfera, es muy difícil ver la variedad de formas que toma en la naturaleza sin el uso de fotografías de alta velocidad. Sin embargo, hay una manera de modelar esto en el laboratorio, el aula o en el hogar. Un experimento que puedes hacer en casa representa un análisis de la forma de la gota de lluvia a través de la experimentación.

Ahora que conoce la forma y el tamaño de las gotas de lluvia, continúe su exploración de las gotas de lluvia aprendiendo por qué algunas lluvias se sienten cálidas y otras son frías al tacto.

Fuentes
¿Las gotas de lluvia tienen forma de lágrima?? La escuela de ciencias del agua de USGS