Kopfball
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Sendung vom 20. November 2011

David Weber aus Biberach fragt: Wertung: 3.0 von 5 möglichen Sternen

Wie schnell fällt ein Regentropfen zur Erde?

Wie lange braucht ein Regentropfen von der Wolke bis zur Erde. Und wie schnell fliegt er dabei? So schnell wie ein Fallschirmspringer im freien Fall? Diesen Fragen geht Kopfball-Reporter Burkhardt Weiß zunächst in einem speziellen Windkanal für Fallschirmspringer nach. Anschließend besucht er einen Tropfenexperten am Institut für Physik der Atmosphäre an der Universität Mainz. Dabei finden die beiden Erstaunliches heraus: Tropfen fallen ziemlich langsam: Sie sind nämlich ihr eigener Fallschirm.

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Fallgeschwindigkeit abhängig vom Wind

Im Gegensatz zu Menschen fallen Regentropfen erheblich langsamer zu Boden. Denn weil sie so klein sind, wirkt sich der Luftwiderstand bei ihnen viel stärker aus. Ein kleiner Regentropfen in Niesel- oder Sprühregen fällt mit weniger als 10 km/h Richtung Erde. In seiner Form ist er rund wie eine Kugel und hat eine Größe von weniger als einem Millimeter Durchmesser. Die tatsächliche Fallgeschwindigkeit eines Tropfens ist auch von den Windverhältnissen abhängig: Aufwinde verlangsamen oder stoppen den Fall eines Tropfens, Fallwinde beschleunigen ihn. Bei durchschnittlichen Temperatur- und Windverhältnissen brauchen zwei bis drei Millimeter große Regentropfen, die aus einer Höhe von 1000 Metern fallen, ungefähr drei Minuten, bis sie auf die Erde treffen – sie fallen also mit etwa 20 km/h.

Die typische Tropfenform – ein Mythos

Ein typischer Regentropfen hat eine andere Form als ein Wassertropfen, der aus einem Hahn tropft. Denn der ist – bis er sich vom Hahn ablöst – unten dick und oben spitz zulaufend. Ein kleiner Nieselregen-Tropfen behält jedoch seine Kugelform. Doch je größer ein Regentropfen ist, umso mehr setzt ihm der Widerstand der Luft zu: Ein Regenteilchen in der Größe von zwei bis drei Millimeter Durchmesser ist an der Unterseite, also der dem Boden zugewandten Seite, stark abgeflacht. Dr. Miklos Szakall vom Mainzer Institut für Physik der Atmosphäre vergleicht die Form mit einem schwebenden Hamburger.
In einem Gewitter- bzw. Platzregen sind die Tropfen etwa vier bis fünf Millimeter Durchmesser groß. Sie fallen mit etwa 30 km/h. Noch größere Tropfen kommen in der Natur selten vor. Bei etwa sechs Millimeter, so Miklos Szakall, übt der zunehmende Luftwiderstand einen so starken Druck aus, dass die Oberflächenspannung des Regentropfens nicht mehr ausreicht und er sich teilt beziehungsweise zerplatzt.

Film Film: Buckle Up Productions: Christoph Fleischer und Dirk Gion mit Burkhardt Weiß

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Kommentare

Einträge: 1

Andreas Laufer
schrieb am 27.11.2011, 16:10 Uhr
Toller Beitrag, jetzt verstehe ich endlich warun ich mit meinem offen Cabrio bei Regen und ab 120 km/h nicht mehr nass werde. Klar, die regentropfen fallen zu langsahm. Gruss aus Speyer



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