Форма дощової краплі
The Real Shape of Rain Drops
Форма дощової краплі - форма краплі дощу. яку вона приймає у вільному польоті з хмари до поверхні Землі. [⇨] Дрібні краплі до 2 мм близькі до сфери, більші набувають приплющену знизу форму «булочки для гамбургера», [⇨] а при їх збільшенні до 5 мм крапля нестабільна і відбувається її перетворення в увігнуту форму розкритого парашута або інші форми, після чого вона розпадається на безліч дрібних бризок. [⇨] Перші дослідження форми дощових крапель відносяться до кінця 1800-х рр. і належать Ф. Ленард і В.Бентлі. [⇨]
[Ред] Форма летить краплі
Вікіпедія повідомляє, що дощові краплі в своєму падінні під дією поверхневого натягу і зустрічного потоку повітря приймають форму «булочки»: [1]
На фото вище наведені фотографії падаючих дощових крапель з діаметрами:
- а - 6 мм при швидкості 8,8 м / сек;
- б - 4,8 мм при швидкості 8,3 м / сек;
- в - 2,8 мм, при швидкості 6,8 м / сек.
Таким чином, традиційне зображення краплі у вигляді «сльозинки» не відповідає дійсності. [2]
[Ред] Залежність форми крапель від їх розміру
Форма краплі залежить від її розміру: для маленьких крапель сила поверхневого натягу робить форму більш сферичної, тоді як зі збільшенням розміру краплі під дією зустрічного повітряного потоку її форма набуває все більш приплющену форму:
[Ред] Потік повітря, що діє на краплю
Зустрічний потік повітря створює внизу краплі область високого тиску, а вище неї - область низького тиску: [5]
Під діаметром краплі тут розуміється діаметр повністю сферичної (не спотвореному) краплі тієї ж маси.
Нижче показана анімація обтікання частинки потоком (Mach = 2 / Re = 50 "Kidney-shape") з сайту Каліфорнійського університету (Санта-Барбара): [7]
[Ред] Увігнутість нижній частині краплі
Область високого тиску робить нижню частину краплі більш плоскою, або навіть увігнутою:
На фотографії вище показана велика водяна крапля в вільному падінні. [8]
[Ред] Руйнування великих крапель в польоті
За словами дослідника, кожна крапля розпадається індивідуально і незалежно від їх сусідів на шляху до землі. [12]
Таким чином, дощова крапля в процесі розпаду може придбати форму розкритого парашута. [13]
[Ред] Види руйнування крапель
