Calcule la velocidad con la que un granizo. Cayendo desde 9144m desde una nube, llega al suelo
suponiendo que la fricción del aire es mínima?
Respuestas
Para conocer a qué velocidad impacta una gota de lluvia o un granizo contra el suelo, debemos de analizar qué fuerzas actúan sobre ese par de hidrometeoros durante su caída por la atmósfera. Antes de iniciarse la precipitación, en el interior de las nubes van formándose multitud de pequeñas gotas de agua y minúsculos granizos, sin tamaño aún suficiente para iniciar su caída, ya que las corrientes de aire ascendentes compensan con creces el peso que tiene cada uno de esos pequeños elementos flotantes. Las cosas comienzan a cambiar cuando las gotas o los granizos adquieren un tamaño tal que su peso consigue vencer a la fuerza de sustentación que hasta ese momento los mantenía ahí arriba.
Las 'dos fuerzas' de las gotas de lluvia y su velocidad
Pensando, en primer lugar, en la caída de una gota de agua, la fuerza de la gravedad tira en todo momento de ella hacia abajo, pero a lo largo del descenso va adquiriendo importancia una fuerza en sentido contrario –hacia arriba–, debida a la fricción de la gota con el aire. Esta fuerza es directamente proporcional a la superficie de la gota y, en consecuencia, a su tamaño. La velocidad de caída es menor en el caso de las gotas pequeñas que de las grandes, pero contrariamente a lo que puede pensarse a primera vista, la velocidad de una gota de llovizna o de lluvia no aumenta indefinidamente en su caída, sino que alcanza una velocidad máxima que viene dictada por el equilibrio entre las dos fuerzas contrapuestas mencionadas, que se conoce como velocidad límite o terminal.
