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La velocidad a la que caen las gotas de lluvia

A veces llueve fuerte, a veces sólo llovizna. ¿A qué velocidad caen las gotas de lluvia y qué influye? Te damos la explicación en este artículo. 

Marc Redondo Marc Redondo Juan Antonio Palma 17 Mar 2018 - 11:28 UTC
Ciudad con lluvia
Las gotas de lluvia caen a velocidades diferentes dependiendo de su tamaño.

En los últimos días se han estado registrando algunas lluvias y tormentas eléctricas en el país debido a diversos fenómenos meteorológicos. Por este motivo hoy vamos a hablar de las gotas de lluvia y entraremos en detalle a qué velocidad caen.

Las gotas de lluvia no son iguales. Dependiendo del tipo de nube de la que precipiten y de las condiciones atmosféricas del momento, tal como el viento o las corrientes verticales de aire, tendremos gotas de distinto tamaño y con velocidades de descenso muy variadas. ¿Cómo se ha podido calcular la velocidad de caída?

Un túnel de viento

El físico alemán Philipp Lenard, ganador del Premio Nobel de física en 1905 por su trabajo con los rayos catódicos, empezó a estudiar las gotas de lluvia en 1898. Sus resultados fueron publicados en 1904 con el trabajo titulado Über Regen (sobre la lluvia) en la revista alemana Meteorologische Zeitschrift (Diario Meteorológico).

Para obtener el mayor número de datos posibles sobre las gotas de lluvia, el científico construyó un túnel de viento vertical en el que se podía cambiar la velocidad ascendente del flujo de aire para simular las corrientes ascendentes reales presentes en la atmósfera. Las gotas caían desde la parte superior y el viento, que venía desde abajo, las dejaba suspendidas en el aire un instante. Así, podía ver cómo las fuerzas aerodinámicas influían sobre las gotas de agua y cómo cambiaba su comportamiento. 

Las gotas no son siempre esféricas

Las conclusiones de los experimentos de Lenard fueron sorprendentes. Se dio cuenta de que las gotas de lluvia de hasta 2 mm de diámetro presentaban una forma esférica durante su caída. Tal y como lo imaginamos y dibujamos comúnmente. 

Suelo con lluvia
Las gotas de lluvia más grandes llegan deformadas al suelo

En cambio, observó que las gotas más grandes de ese tamaño se deformaban durante su caída, adquiriendo una forma parecida a la de una hamburguesa. Es decir, una gota achatada. Fue la primera persona que pudo comprobarlo. Además, pudo ver cómo las gotas más grandes de 5,5 mm se dividían en gotas mas pequeñas conforme iban cayendo.

Los resultados

El físico alemán llegó a la conclusión de que las gotas de agua, mientras más grandes, a mayor velocidad se precipitaban. Pero las gotas de un tamaño superior a los 4,5 mm ya nunca superaban la velocidad máxima de 28,8 km/h. Esa es la velocidad máxima que según Lenard podían alcanzar las gotas de lluvia. 

Dependiendo del tamaño, siempre hay un momento a partir del cual la gota de lluvia ya no puede aumentar su velocidad de caída. En este punto el rozamiento con el aire se iguala con su peso y cae a velocidad constante. Esta velocidad se llama velocidad terminal.   

Posteriormente han salido a la luz más estudios sobre la velocidad de las gotas de agua. Son muy diferentes, pero para hacernos una idea, proponen velocidades de hasta 14 km/h en las gotas más pequeñas y de hasta los 35-40 km en las más grandes.

Fuentes: For Men of Understanding, Brushing the teardrops from Rain - Islandnet.com

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