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Est-ce qu'une goutte de pluie a vraiment la forme d'une larme ?

lundi, 7 octobre 2019 à 14:51 - Le coeur et les étoiles ne sont que quelques exemples d’éléments dont la forme a été popularisée de façon erronée. Est-ce que les gouttes de pluie font partie de ce groupe ?


Les artistes ont toujours illustré une goutte de pluie de la même façon qu’une larme : de forme conique avec une base arrondie. Tout porte à croire que cette conception vient de la forme que prend la larme lorsqu’elle coule sur la joue.

Goutte-1

C’est donc l’image que nous nous sommes faite de toutes gouttes, quelque soit leur nature. La raison est évidente quand on pense que la goutte de pluie tombe si rapidement qu’il est impossible de voir sa forme exacte. Un peu comme le coeur, qui lui, est à l’intérieur de nous. Ces deux images populaires ne sont seulement que des représentations artistiques. Alors, quelle est la véritable forme d’une goutte de pluie ?

Une goutte parfaitement ronde ?

Une goutte de pluie en suspension dans l’air prend une forme parfaitement sphérique.

Goutte-2

En chute libre, sa forme dépend de son diamètre. En effet, 2 mm et moins et elle reste ronde jusqu’à ce qu’elle atteigne une surface. Elle reste sphérique en raison de l’attraction des molécules.

Les grosses gouttes en chute libre

Une fois que le diamètre dépasse les 2 mm, la goutte de pluie commence à se déformer pendant sa chute.

Goutte-4

Ce sont les forces de frottement de l’air qui agissent sur les molécules d’eau. Lors de la chute, l’air tente de s’infiltrer dans la goutte. C’est pourquoi au départ de la chute, la sphère s’élargit et la base s’aplatit. On peut comparer cette forme à celle d’une tête de champignon. Plus la vitesse de chute augmente, plus l’air va déformer le milieu de la goutte et éventuellement, elle va se scinder pour devenir, à nouveaux, deux petites sphères parfaites.

Une goutte de plus de 5 mm, possible ?

La goutte de pluie parvient à prendre une forme sphérique en raison de l’attractivité des molécules d’oxygène et celles d’hydrogène. Cette force est cependant plus faible que celle de friction ou que la gravité. C’est pourquoi une goutte d’eau ne peut dépasser 6 mm de diamètre. Que ce soit dans l’air ou sur une surface quelconque, une goutte seule ne sera jamais plus grosse. Plus de 6 mm, on parle d’une flaque.


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