Miksi sadepisarat ovat päärynän muotoisia pallon sijaan?

Sadepisarat ovat pallomaisia, kun ne alkavat pudota pilvestä, mutta kun ne kohtaavat ilmanvastuksen, niiden muoto muuttuu litteäksi sferoidiksi, jonka pinnat ovat litteät. Tätä muotoa kutsutaan joskus "kyynelpisaraksi" tai "päärynäpisaroksi", vaikka se on itse asiassa enemmän ellipsoidi kuin amerikkalainen jalkapallo.

Useat tekijät vaikuttavat tähän muodonmuutokseen:

* Viskositeetti: Veden viskositeetti on suhteellisen korkea, mikä tarkoittaa, että se vastustaa virtausta. Tämä tarkoittaa, että pisaran ulkopuolella oleva vesi hidastuu, kun se kohtaa ilmanvastuksen, kun taas sisäpuolella oleva vesi jatkaa liikkumista suuremmalla nopeudella. Tuloksena oleva leikkausvoima saa pisaran litistymään.

* Painovoima: Painovoima vetää sadepisaran alas, jolloin se litistyy pystysuunnassa.

* Pintajännitys: Vedellä on suhteellisen korkea pintajännitys, mikä tarkoittaa, että sen pintamolekyylit pyrkivät tarttumaan toisiinsa. Tämä pintajännitys auttaa tukemaan sadepisaran painoa ja estää sitä hajoamasta.

Myös sadepisaran koko vaikuttaa sen muotoon. Pienemmät sadepisarat ovat pallomaisempia kuin suuret sadepisarat, koska niillä on vähemmän ilmanvastusta.

Keskimääräinen sadepisaran koko on halkaisijaltaan noin 1-2 mm. Tämä kokoalue on riittävän suuri kokeakseen merkittävän ilmanvastuksen, mutta riittävän pieni pintajännityksen tukemiseksi.