Die wahre Form der Regentropfen

Ähnlich wie die Schneeflocke symbolisiert alles Winterliche, eine Träne ist ein Symbol für Wasser und Regen. Wir sehen sie in Illustrationen und sogar auf Wetterkarten im Fernsehen. Die Wahrheit ist, dass ein Regentropfen verschiedene Formen annimmt, wenn er von einer Wolke fällt - von denen keine Tränen ähnelt.

Was ist die wahre Form eines Regentropfens? Folgen wir ihm auf seiner Reise von der Wolke zum Boden und finden es heraus!

Regentropfen, Sammlungen von Millionen winziger WolkentröpfchenBeginnen Sie als kleine und runde Kugeln. Aber wenn Regentropfen fallen, verlieren sie ihre abgerundete Form dank des Tauziehens zwischen zwei Kräften: der Oberflächenspannung (des Wassers) Außenflächenfilm, der den Tropfen zusammenhält) und der Luftstrom, der dabei gegen den Boden des Regentropfens drückt Stürze.

Wenn der Tropfen klein ist (unter 1 mm Durchmesser), Oberflächenspannung gewinnt und zieht es in eine kugelförmige Form. Wenn der Tropfen jedoch fällt und dabei mit anderen Tropfen kollidiert, wächst er an Größe und fällt schneller ab, was den Druck auf seinen Boden erhöht. Dieser zusätzliche Druck bewirkt, dass sich der Regentropfen am Boden abflacht. Da der Luftstrom am Boden des Wassertropfens größer ist als der Luftstrom am oberen Ende, bleibt der Regentropfen oben gekrümmt, der Regentropfen ähnelt einem Hamburgerbrötchen. Regentropfen haben mehr mit Hamburgerbrötchen zu tun, als darauf zu fallen und Ihr Cookout zu ruinieren - sie sind so geformt wie sie!

Wenn der Regentropfen noch größer wird, steigt der Druck entlang seines Bodens weiter an und drückt ein Grübchen hinein, wodurch der Regentropfen geleeartig aussieht.

Wenn der Regentropfen groß wird (ca. 4 mm Durchmesser oder größer), ist der Luftstrom so tief in den Wassertropfen gedrückt, dass er jetzt einem Fallschirm oder einem Regenschirm ähnelt. Bald darauf drückt der Luftstrom durch die Oberseite des Regentropfens und zerlegt ihn in kleinere Tropfen.

Sehen Sie sich das Video an, um diesen Prozess zu visualisieren. "Anatomie eines Regentropfens"Mit freundlicher Genehmigung der NASA.

Aufgrund der hohen Geschwindigkeit, mit der Wassertropfen durch die Atmosphäre fallen, ist es ohne die Verwendung von Hochgeschwindigkeitsfotografie sehr schwierig, die Vielfalt der Formen in der Natur zu erkennen. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, dies im Labor, im Klassenzimmer oder zu Hause zu modellieren. Ein Experiment, das Sie zu Hause durchführen können, repräsentiert eine Analyse der Regentropfenform durch Experimentieren.

Nachdem Sie die Form und Größe der Regentropfen kennen, setzen Sie Ihre Regentropfenerkundung fort, indem Sie lernen warum sich manche Regenduschen warm anfühlen und andere sich kühl anfühlen.

Quellen
Sind Regentropfen tränenförmig? Die USGS Water Science School