版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

[科普中國]-小雨滴是淚珠狀?真相解讀來了

科普中國-綠色雙碳
原創(chuàng)
聚焦綠色低碳技術(shù)理念 科普助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)
收藏

還記得小時(shí)候上美術(shù)課畫小雨滴的情景嗎?我們常常喜歡將雨滴描繪成淚珠的形狀,那么,雨滴真的是淚珠狀嗎?

關(guān)于雨滴的形狀,科學(xué)家們早已采用多種不同的方法進(jìn)行觀測和研究。其實(shí),雨滴在空中形成并開始降落時(shí)是球狀的,假如沒有來自外界力量的沖擊,雨滴直到降落到地面上都會(huì)保持著原來的球狀。

外界作用對雨滴有兩種力,一是流體靜壓,流體靜壓會(huì)使液態(tài)物質(zhì)底部緊縮,并且因?yàn)轫敳康闹貕?,液態(tài)物質(zhì)底部會(huì)變平,小雨滴雖然質(zhì)量很輕,但一樣受到流體靜壓的影響。同時(shí),雨滴降落時(shí)還受另一種力的影響——空氣動(dòng)力壓,空氣動(dòng)力壓是指物體通過空氣時(shí),空氣作用于物體上的力,這種阻力使雨滴底部變成凹進(jìn)去的形狀。

研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)雨滴從天而降時(shí),小于1毫米的小雨滴幾乎是完美的球體,因?yàn)橛甑沃械奈⒂^分子比周圍空氣中的微觀分子更容易相互吸引。這種被稱為內(nèi)聚力的吸引力將分子向內(nèi)拉,導(dǎo)致液滴表面有張力,并迫使它形成球體——相同體積表面積最小的形狀。水滴太小因而受空氣阻力影響較小,再加上表面張力的存在,決定了雨滴是球形的。

當(dāng)雨滴從云層中跌落,它們之間發(fā)生碰撞,匯合在一起,逐漸變大。此時(shí),空氣阻力開始影響它們,將每個(gè)雨滴的底部壓扁,然后把球體變成像漢堡包、軟面包那樣的形狀。雨越大,其受到外力的影響也越大,許多大雨滴被粉碎為數(shù)不清的小雨滴,小雨滴在落到地面前,其形狀還會(huì)有更多變化。

本作品為“科普中國-科學(xué)原理一點(diǎn)通”原創(chuàng),轉(zhuǎn)載時(shí)務(wù)請注明出處。

內(nèi)容資源由項(xiàng)目單位提供