雨滴的形状是怎样的?为什么雨滴会有这样的形状?

如题所述

在不受力的情况下或者雨滴较小时,雨滴会收缩呈现球形;当受到外力时,雨滴的迎风面会变得扁平,后端保持球形,呈现出上圆下扁的形状。总体而言,随着直径的增加,雨滴的形状逐渐由圆形向椭圆形过渡,再由椭圆形向顶部凸起,底部扁平过渡。当雨滴过大时,则会发生变形或破裂。

当雨滴下落时,它们受到三种力量的影响:内部分子间力、重力和空气阻力。雨滴内部的分子间力倾向于形成球形水滴;重力加速了雨滴的整体下落,但不影响其形状;空气阻力更为复杂,我们重点分析一下。

半定量地讲,空气阻力的方向与雨滴的下落速度相反,在没有风的时候,雨滴的速度是直线上升的。当雨滴速度较小时,阻力与速度成正比,F=-k₁ V;当速度较大使后方出现漩涡时,阻力与速度平方近似成正比,F=-K₂ V ²,K₁和K₂均为比例系数。在这两种情况下,空气阻力对雨滴形状的影响是相似的。雨滴在迎风面形成圆钝的形状(下图),在背风面形成渐变的形状(上图)。这种形状使空气阻力最小化,这就是普通雨滴的形状。在造船业中,为了减少空气阻力,经常建造类似的圆形和钝头的船头。雨滴实际上是由云朵 "变形 "而来。在云体温度高于0℃的暖云中,有许多云滴。

速度较低,上升速度较慢;而小云滴速度较慢,上升速度较快。因此,这种相对运动的差异是迅速的这样,大云滴就有机会与小云滴相撞,使小云滴变成大云滴,又由于上升气流的不均匀扩散和云中的渗流作用,使大云滴能在云上多次左右健身运动,提高了大小云滴碰撞的机会,当大云滴越来越大,大到时,上升气流无法将其托起,就会以雨滴的形式落下。

从整体上看,随着直径的增大,雨滴的形状由环形慢慢连接成椭圆,再由椭圆凸出到顶部和底部端是平坦的。当雨滴变得过大时,它们会变形或开裂。根据不同大小的雨滴形状,可以准确测量降水,进而预测天气状况,提前预测灾害温度点做准备,还可以应用于水利和生态环保行业。因此,对雨滴形状的科学研究是非常重要的,而且还有专门的研究科学家们在研究科学的过程中。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2022-12-25
不清楚
第2个回答  2022-12-25
不清楚
第3个回答  2022-12-24
不清楚

相关了解……

你可能感兴趣的内容

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 非常风气网