Pourquoi les gouttes de pluie ont-elles la forme d’une poire au lieu d’une boule ?

Les gouttes de pluie sont sphériques lorsqu’elles commencent à tomber du nuage, mais lorsqu’elles rencontrent la résistance de l’air, leur forme se transforme en un sphéroïde aplati aux faces aplaties. Cette forme est parfois appelée « larme » ou « poire », même s'il s'agit en réalité plutôt d'un ellipsoïde comme un ballon de football américain.

Plusieurs facteurs contribuent à ce changement de forme :

* Viscosité : L'eau a une viscosité relativement élevée, ce qui signifie qu'elle résiste à l'écoulement. Cela signifie que l’eau à l’extérieur de la goutte ralentit lorsqu’elle rencontre la résistance de l’air, tandis que l’eau à l’intérieur continue de se déplacer à une vitesse plus élevée. La force de cisaillement qui en résulte provoque l’aplatissement de la chute.

* Force gravitationnelle : La force de gravité tire sur la goutte de pluie, la faisant s’aplatir dans le sens vertical.

* Tension superficielle : L'eau a une tension superficielle relativement élevée, ce qui signifie que ses molécules superficielles ont tendance à se coller les unes aux autres. Cette tension superficielle aide à supporter le poids de la goutte de pluie et l’empêche de se briser.

La taille d’une goutte de pluie joue également un rôle dans sa forme. Les petites gouttes de pluie sont plus sphériques que les grosses gouttes de pluie, car elles subissent moins de résistance à l’air.

La taille moyenne d'une goutte de pluie est d'environ 1 à 2 mm de diamètre. Cette gamme de tailles est suffisamment grande pour subir une résistance à l’air significative, mais suffisamment petite pour être supportée par la tension superficielle.