Yağmur damlaları neden top yerine armut şeklindedir?

Yağmur damlaları buluttan düşmeye başladığında küreseldir, ancak hava direnciyle karşılaştıklarında şekilleri düzleştirilmiş yüzleri olan basık bir küreye dönüşür. Bu şekil bazen "gözyaşı damlası" veya "armut damlası" olarak anılır, ancak aslında daha çok Amerikan futbolu gibi bir elipsoiddir.

Bu şekil değişikliğine bir dizi faktör katkıda bulunmaktadır:

* Viskozite: Su nispeten yüksek bir viskoziteye sahiptir, bu da akışa direndiği anlamına gelir. Bu, damlanın dışındaki suyun hava direnciyle karşılaştığında yavaşlaması, içindeki suyun ise daha yüksek hızla hareket etmeye devam etmesi anlamına geliyor. Ortaya çıkan kesme kuvveti düşüşün düzleşmesine neden olur.

* Yerçekimi kuvveti: Yer çekimi kuvveti yağmur damlasını aşağı çekerek onun dikey yönde düzleşmesine neden olur.

* Yüzey gerilimi: Su nispeten yüksek bir yüzey gerilimine sahiptir, bu da yüzey moleküllerinin birbirine yapışma eğiliminde olduğu anlamına gelir. Bu yüzey gerilimi yağmur damlasının ağırlığını desteklemeye yardımcı olur ve parçalanmasını önler.

Yağmur damlasının büyüklüğü de şekli üzerinde rol oynar. Küçük yağmur damlaları büyük yağmur damlalarına göre daha küreseldir çünkü daha az hava direncine maruz kalırlar.

Bir yağmur damlasının ortalama boyutu yaklaşık 1-2 mm çapındadır. Bu boyut aralığı, önemli hava direncini deneyimleyecek kadar geniş, ancak yüzey gerilimiyle desteklenecek kadar da küçüktür.