Γιατί οι σταγόνες της βροχής έχουν σχήμα αχλαδιού αντί για μπάλα;

Οι σταγόνες της βροχής είναι σφαιρικές όταν αρχίζουν να πέφτουν από το σύννεφο, αλλά καθώς συναντούν την αντίσταση του αέρα, το σχήμα τους αλλάζει σε ένα πεπλατυσμένο σφαιροειδές με πεπλατυσμένες όψεις. Αυτό το σχήμα αναφέρεται μερικές φορές ως "δάκρυ-σταγόνα" ή "σταγόνα αχλαδιού", παρόλο που είναι στην πραγματικότητα περισσότερο ένα ελλειψοειδές όπως ένα αμερικανικό ποδόσφαιρο.

Διάφοροι παράγοντες συμβάλλουν σε αυτήν την αλλαγή στο σχήμα:

* Ιξώδες: Το νερό έχει σχετικά υψηλό ιξώδες, που σημαίνει ότι αντιστέκεται στη ροή. Αυτό σημαίνει ότι το νερό στο εξωτερικό της σταγόνας επιβραδύνεται καθώς συναντά αντίσταση αέρα, ενώ το νερό στο εσωτερικό συνεχίζει να κινείται με μεγαλύτερη ταχύτητα. Η προκύπτουσα δύναμη διάτμησης προκαλεί την επιπέδωση της πτώσης.

* Βαρυτική δύναμη: Η δύναμη της βαρύτητας τραβάει προς τα κάτω τη σταγόνα της βροχής, προκαλώντας την ισοπέδωσή της στην κατακόρυφη κατεύθυνση.

* Επιφανειακή τάση: Το νερό έχει σχετικά υψηλή επιφανειακή τάση, πράγμα που σημαίνει ότι τα επιφανειακά του μόρια τείνουν να κολλάνε μεταξύ τους. Αυτή η επιφανειακή τάση βοηθά στη στήριξη του βάρους της σταγόνας της βροχής και την αποτρέπει από το να σπάσει.

Το μέγεθος μιας σταγόνας της βροχής παίζει επίσης ρόλο στο σχήμα της. Οι μικρότερες σταγόνες βροχής είναι πιο σφαιρικές από τις μεγαλύτερες, επειδή παρουσιάζουν μικρότερη αντίσταση του αέρα.

Το μέσο μέγεθος μιας σταγόνας βροχής είναι περίπου 1-2 mm σε διάμετρο. Αυτό το εύρος μεγέθους είναι αρκετά μεγάλο για να έχει σημαντική αντίσταση αέρα, αλλά αρκετά μικρό για να υποστηρίζεται από επιφανειακή τάση.