Podobnie jak płatek śniegu symbolizuje wszystko, co zimą, łza jest symbolem wody i deszczu. Widzimy je na ilustracjach, a nawet na mapach pogody w telewizji. Prawda jest taka, że kropla deszczu przybiera różne kształty, gdy spada z chmury - żaden z nich nie przypomina łez.
Jaki jest prawdziwy kształt kropli deszczu? Prześledźmy to wzdłuż jego podróży od chmury do ziemi i przekonajmy się!
Kropelki
Krople deszczu, które są kolekcjami milionów maleńkich kropelki chmur, zacznij od małych i okrągłych kulek. Ale gdy spadają krople deszczu, tracą swój okrągły kształt dzięki przeciągnięciu liny między dwiema siłami: napięciem powierzchniowym (woda zewnętrzna warstwa filmu, która utrzymuje kroplę razem) i przepływ powietrza, który popycha ją w kierunku dna kropli deszczu spada.
Kula do Hamburger Bun
Gdy kropla jest mała (poniżej 1 mm średnicy), napięcie powierzchniowe wygrywa i ciągnie go w kulisty kształt. Ale gdy kropla spada, zderzając się z innymi kroplami, powiększa się i spada szybciej, co zwiększa nacisk na jej dno. To dodatkowe ciśnienie powoduje, że kropla deszczu spłaszcza się na dnie. Ponieważ przepływ powietrza na dnie kropli wody jest większy niż przepływ powietrza na jej szczycie, kropla deszczu pozostaje zakrzywiona na górze, kropla deszczu przypomina bułkę hamburgerową. Zgadza się, krople deszczu mają więcej wspólnego z bułkami z hamburgerami niż spadaniem na nie i rujnowaniem twojego gotowania - mają taki sam kształt!
Jelly Bean to Umbrella
Gdy kropla deszczu staje się jeszcze większa, nacisk wzdłuż jej dołu jeszcze bardziej wzrasta i wciska w nią dołek, dzięki czemu kropla deszczu wygląda jak żelkowa fasola.
Kiedy kropla deszczu osiąga duży rozmiar (około 4 mm średnicy lub większy), strumień powietrza wcisnął się tak głęboko w kroplę wody, że teraz przypomina spadochron lub parasol. Niedługo potem strumień powietrza przeciska się przez wierzchołek kropli deszczu i rozbija go na mniejsze krople.
Aby zwizualizować ten proces, obejrzyj film „Anatomia kropli deszczu, ”dzięki uprzejmości NASA.
Wizualizacja kształtu
Ze względu na wysokie prędkości, z którymi krople wody spadają do atmosfery, bardzo trudno jest zobaczyć różnorodność kształtów, które przybiera w naturze bez użycia szybkiej fotografii. Istnieje jednak sposób na zamodelowanie tego w laboratorium, klasie lub w domu. Eksperyment, który możesz wykonać w domu, polega na analizie kształtu kropli deszczu poprzez eksperymenty.
Teraz, gdy wiesz już o kształcie i rozmiarze kropli deszczu, kontynuuj eksplorację kropli deszczu, ucząc się dlaczego niektóre deszcze są ciepłe, a inne chłodne w dotyku.
Źródła
Krople deszczu w kształcie łez? USGS Water Science School