Qual é a velocidade das gotas de chuva?

Todo mundo já ficou alguma vez abismado vendo a chuva, em um dia cinzento e triste, porém... qual é a velocidade que pode atingir as gotas de chuva?

Ciudad con lluvia
As gotas de chuva caem em diferentes velocidades, dependendo do seu tamanho.

Hoje, falaremos sobre as gotas de chuva e descobriremos qual é a velocidade que atingem. É importante levar em consideração que a deficiência hídrica é ruim em todos os sentidos, e precisamos da água para regar nossas terras. 

As gotas de chuva não são iguais. Dependendo do tipo de nuvem onde estão carregadas ou das condições atmosféricas do momento, assim como o vento ou as correntes de ar, observaremos gotas de diferentes tamanhos e com velocidades de descenso muito variadas. Como é possível calcular esse dado tão difícil?

Um túnel de vento para a ocasião

O físico alemão Philipp Lenard, vencedor do Prêmio Nobel de Física em 1905 pelo se trabalho com os raios catódicos, iniciou seus estudos sobre as gotas de chuva em 1898. Os resultados foram publicados em 1904 com o trabalho titulado Über Regen (sobre a chuva) na revista alemã Meteorologische Zeitschrift (Jornal Meteorológico).

Para obter o maior número de dados possíveis sobre as gotas de chuva, o cientista construiu um túnel de vento vertical, onde foi possível mudar a velocidade ascendente do fluxo de ar para simular as correntes reais presentes na atmosfera. As gotas soltavam desde a parte superior e o vento, que vinha desde baixo, deixava suspensas no ar durante um instante. Assim, observou como as forças aerodinâmicas atuavam sobre as gotas de água e como era alterado seu comportamento.. 

As gotas de água nem sempre são esféricas

As conclusões de Lenard foram surpreendentes. Ele concluiu que as gotas de chuva de até 2 mm de diâmetro apresentavam uma forma esférica durante a queda. É a forma que todos nós imaginamos e desenharíamos com lápis e papel. 

Suelo con lluvia
As gotas de chuva maiores, ao atingir o chão estão deformadas

No obstante, observou que as gotas de maior tamanho deformavam-se durante a queda, adquirindo uma forma de hambúrguer. Ou seja, uma gota achatada. Foi a primeira pessoa que conseguiu comprovar. Além disso, viu como as gotas maiores de 5,5 mm quebravam e se separavam em gotas menores na medida que iam caindo.

Os resultados

O físico alemão chegou a conclusão de, quanto maior o tamanho das gotas de água maior era a velocidade de precipitação. Mas, as gotas de superior tamanho aos 4,5 mm nunca alcançaram uma velocidade máxima de 28,8 km/h. Essa é a velocidade máxima de acordo com Lenard poderia atingir qualquer gota de chuva. 

Dependendo do tamanho, sempre existe um momento a partir do qual a gota de chuva não pode aumentar a velocidade de queda. Neste ponto, o atrito com o ar é igualado com seu peso e cai a velocidade constante. Essa velocidade é denominada velocidade terminal.  

Posteriormente, foram publicados mais estudos sobre a velocidade das gotas de água. São variados os assuntos, porém para poder ter uma idéia aproximada, esses estudos propõe velocidades de até 14 km/h nas gotas mais pequenas até os 35-40 km nas maiores.

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