Sendung vom 20. November 2011
David Weber aus Biberach fragt:
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.
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.
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
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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