Почему капли дождя имеют форму груши, а не шара?

Капли дождя имеют сферическую форму, когда начинают падать из облака, но, встречая сопротивление воздуха, их форма меняется на сплюснутый сфероид с уплощенными гранями. Эту форму иногда называют «каплевидной» или «грушевидной», хотя на самом деле она больше похожа на эллипсоид, похожий на американский футбол.

Этому изменению формы способствует ряд факторов:

* Вязкость: Вода имеет относительно высокую вязкость, а это означает, что она сопротивляется течению. Это означает, что вода снаружи капли замедляется, встречая сопротивление воздуха, в то время как вода внутри капли продолжает двигаться с более высокой скоростью. Возникающая в результате поперечная сила заставляет каплю сплющиваться.

* Сила гравитации: Сила тяжести тянет каплю дождя вниз, заставляя ее сплющиваться в вертикальном направлении.

* Поверхностное натяжение: Вода имеет относительно высокое поверхностное натяжение, а это означает, что ее поверхностные молекулы имеют тенденцию слипаться. Это поверхностное натяжение помогает выдерживать вес капли дождя и предотвращает ее распад.

Размер капли дождя также играет роль в ее форме. Капли дождя меньшего размера имеют более сферическую форму, чем капли дождя большего размера, поскольку они испытывают меньшее сопротивление воздуха.

Средний размер капли дождя составляет около 1-2 мм в диаметре. Этот диапазон размеров достаточно велик, чтобы испытывать значительное сопротивление воздуха, но достаточно мал, чтобы поддерживаться поверхностным натяжением.