¿A qué velocidad caen las gotas de lluvia?
Todos nos hemos quedado embobados alguna vez viendo llover en un día gris y triste, pero... ¿qué velocidad puede alcanzar una gota de lluvia?
Hacía muchísimo tiempo que no veíamos llover de esta manera en España. Tras un largo periodo de déficit hídrico, por fin llegan los frentes y riegan nuestras tierras. Por este motivo hoy vamos a hablar de las gotas de lluvia, porque las echábamos de menos. Hoy veremos a qué velocidad caen.
Las gotas de lluvia no son todas iguales. Dependiendo del tipo de nube de la que se descuelguen y de las condiciones atmosféricas del momento, tal como el viento o las corrientes de aire, tendremos gotas de distinto tamaño y con velocidades de descenso muy variadas. ¿Cómo se ha podido calcular este dato tan difícil?
Un túnel de viento para la ocasión
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 reales presentes en la atmósfera. Las gotas se soltaban 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 actuaban sobre las gotas de agua y cómo cambiaba su comportamiento.
Las gotas de agua no son siempre esféricas
Las conclusiones 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. Es la forma que todos nos imaginamos y dibujaríamos con lápiz y papel.
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 rompían y se separaban en más gotas pequeñas a medida que iban cayendo.
Los resultados
El físico alemán llegó a la conclusión de que las gotas de agua, cuanto 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 podía alcanzar cualquier gota de lluvia.
Dependiendo del tamaño, siempre hay un momento a partir del cual la gota de lluvia 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 denomina velocidad terminal.
Posteriormente han salido a la luz más estudios sobre la velocidad de las gotas de agua. Son muy dispares, pero para hacernos una idea aproximada, proponen velocidades de hasta 14 km/h en las gotas más pequeñas hasta los 35-40 km en las más grandes, según cuenta José Miguel Viñas en su artículo publicado en Heraldo de Aragón.
Fuentes: For Men of Understanding, Brushing the teardrops from Rain - Islandnet.com