Física de la vida cotidiana: ¿Qué hace que las gotas de lluvia sean más grandes o más pequeñas?

Me gustan las preguntas sobre la física de todos los días. Sobre esto plagiaré – Universidad de Idaho. Es una explicación simple e intuitiva y repito sin editar.

En ciencia aprendemos que una pregunta a menudo conduce a otra, o varias más. Antes de que podamos discutir el tamaño de las gotas de lluvia, debemos entender qué es una gota de lluvia. ¿Cómo se hace una gota de agua? ¿Qué tan grande puede ser una gota de lluvia?
Para tener lluvia, debe tener una nube; una nube está formada por agua en el aire (vapor de agua). Junto con esta agua, hay pequeñas partículas llamadas núcleos de condensación; por ejemplo, los pequeños trozos de sal que quedan después de que el agua del mar se evapora. , o una partícula de polvo o humo. La condensación ocurre cuando el vapor de agua se envuelve alrededor de las pequeñas partículas. Cada partícula (rodeada de agua) se convierte en una pequeña gota entre 0,0001 y 0,005 centímetros de diámetro. (Las partículas varían en tamaño, por lo tanto, las gotas varían en tamaño). Sin embargo, estas gotas son demasiado ligeras para caer del cielo. ¿Cómo se harán lo suficientemente grandes para caer?
Imagina una habitación enorme llena de gotitas diminutas dando vueltas. Si una gota cae en otra gota, la gota más grande “comerá” la gota más pequeña. Esta nueva gota más grande chocará con otras gotas más pequeñas y se volverá aún más grande, esto se llama coalescencia. Pronto la gota es tan pesada que la nube (o la habitación) ya no puede sostenerla y comienza a caer. A medida que cae, se come aún más gotas. Podemos llamar a la gota en crecimiento una gota de lluvia tan pronto como alcance el tamaño de 0.5 mm de diámetro o más. Sin embargo, si obtiene más de 4 milímetros, generalmente se dividirá en dos gotas separadas.
La gota de lluvia continuará cayendo hasta que llegue al suelo. A medida que cae, a veces una ráfaga de viento (corriente ascendente) forzará la caída hacia la nube, donde continúa comiendo otras gotas y creciendo. Cuando las gotas finalmente alcancen el suelo, las más grandes serán las que chocaron y se unieron con la mayoría de las gotas. Las gotas más pequeñas son las que no se encontraron con tantas gotas. Las gotas de lluvia son de diferentes tamaños por dos razones principales.

  1. Diferencias iniciales en tamaño de partícula (núcleos de condensación).
  2. Diferentes tasas de coalescencia.