Hvor stor kan en vanddråbe blive?
Regnen falder, men hvor store er dråberne egentlig? Og hvad afgør, hvornår en dråbe falder fra en overflade? De spørgsmål prøver vi at finde svar på.
Regnvejr

Regndråber bliver sjældent større end en halv centimeter. Større dråber ødelægges af luftmodstanden. (Foto: Shutterstock)

Efteråret er den vådeste årstid. Ind imellem kan det føles, som om regnen aldrig holder op. Men mens man venter på solskin, kan man bruge tiden på at gruble over videnskabelige spørgsmål som for eksempel, hvor stor en vanddråbe egentlig er.

Spørg Videnskaben

Her kan du stille et spørgsmål til forskerne om alt fra prutter og sure tæer til nanorobotter og livets oprindelse.

Du kan spørge om alt - men vi elsker især de lidt skøre spørgsmål, der er opstået på baggrund af en nysgerrig undren.

Vi vælger de bedste spørgsmål og kvitterer med en Videnskab.dk-T-shirt.

Send dit spørgsmål til: sv@videnskab.dk

Netop dette spørgsmål vil vores læser Jann Pedersen gerne have svar på. Han skriver videre:

»Er en vanddråbe altid samme størrelse, og hvad er det, der afgør størrelsen? Er en dråbe, som drypper fra underkanten af et bær på en busk, af samme størrelse som en, der drypper fra noget større?«

Anne Julie Gregersen har tænkt lidt i samme baner. Hun spørger: »Hvor meget skal en dråbe vand veje, før den 'giver slip'?«

Største regndråber er en centimeter

Det vil lektor emeritus Aksel Walløe Hansen fra Niels Bohr Institutet gerne hjælpe os med at svare på. Til første del af spørgsmål – hvor store vanddråber kan blive – svarer han:

»Her er det jo oplagt at se på regn. I skyer er vanddråberne helt ned til 10 mikrometer, men de skal først samle sig i større dråber, før de falder som regn. En regndråbe er i millimeterstørrelse.«

Regndråber bliver sjældent mere end fem millimeter store. De største regndråber, der er blevet opmålt, fandt forskere i forskningsfly, da de fløj igennem cumulusskyer over Brasilien i 1995 og over Marshall-øerne i 1999.

I begge tilfælde havde de største af de dråber, der blev fanget af forskerne, en diameter på 8,8 millimeter. Nogle regndråber kan måske nå helt op på en centimeter i diameter, men meget større bliver de sandsynligvis ikke i naturen.

Store dråber går i stykker

Regndråber har ikke den klassiske dråbeform, når de falder. På vej ned møder de luftmodstand, og det betyder, at de store dråber nærmere former sig som vandmænd eller faldskærme.

Med et højhastighedskamera kan man se, hvordan store vanddråber nærmest eksploderer, når de møder luftmodstand. (Video: E. Villermaux)

De største dråber går hurtigt i stykker – omtrent som faldskærme, der ikke kan holde til trykket. Så bliver de til flere dråber.

»Vand kan ikke bevæge sig ret langt igennem luften uden at blive til dråber. Så hvis man står på Rigshospitalets tag og hælder en spand vand ud, bliver vandmængden hurtigt til dråber på vej ned gennem luften,« lyder det fra Aksel Walløe Hansen.

Kommer an på overfladen

Anden del af spørgsmålet – hvornår vand falder som en dråbe – er straks sværere at svare på, fortsætter Aksel Walløe Hansen:

»Det er ikke noget klart svar på, hvornår vand forlader en overflade. Det kommer an overfladens beskaffenhed og dens hældning.«

Man kan ikke få ret meget vand til at samle sig på undersiden af et stykke bagepapir eller vokspapir, for vandet vil ikke sidde fast på disse overflader. Det falder hurtigt af. Helt anderledes er det med et stykke stof, som vandet gerne vil sidde på og sprede sig ud i.

Flere kræfter i spil

I fysikken snakker man om vandets kohæsion og adhæsion. Kohæsion er den indre sammenhængskraft, altså hvor godt vandmolekylerne hænger sammen med andre vandmolekyler.

Adhæsion er sammenhængskraften mellem vandet og et andet objekt, og her skal man have tjek på kræfterne mellem vandmolekylerne og overfladens molekyler.

Hvis kohæsionen er lav, som det er tilfældet med vand på bagepapir, vil vandet hellere samle sig til dråber end sprede sig ud. Omvendt med vand på et stykke stof.

Der opstår en balancen mellem kohæsion og adhæsion, og før en dråbe kan slippe en overflade, skal tyngdekraften også i spil. Så det er svært at sige præcist, hvor meget vand, der når at samle sig, før dråben falder.  

Kæmpedråber i rummet

I den sidste ende vil tyngdekraften vinde, og vandet vil falde ned, hvis der er nok af det. Men hvad nu, hvis der slet ikke er noget op eller ned? Hvad sker der på rumstationen, hvor alting er i frit fald og derfor vægtløst, og effekterne af tyngdekraften ikke mærkes?

På Den Internationale Rumstation oplevede astronauten Chris Hadfield, hvordan det føles at få tårer i øjnene i rummet. (Video: CSA/NASA)

For vanddråber i vægtløs tilstand gælder andre regler. De kan blive så store, som det skulle være. Mange astronauter har da også moret sig med at lade små og store vandbobler svæve frit rundt.

Vægtløsheden betyder også, at tårer ikke falder fra øjnene. Vandet bliver bare hængende. Under en rumvandring i 2001 fik astronauten Chris Hadfield noget i venstre øje, og hans tårer skabte efterhånden en stor vandboble, der spredte sig til det andet øje. Det gjorde det svært for ham at se.

Tak for spørgsmål og svar

Spørgsmålet er, om man overhovedet kan kalde de vægtløse vandbobler for dråber. For at tale om dråber skal man jo netop have noget, der hænger eller falder, og det sker ikke i rummet.

Men nu er vi vist kommet ud på et sidespor. Vi takker Aksel Walløe Hansen for svaret, som vi håber, at både Jann Pedersen og Anne Julie Gregersen er tilfredse med.

De to sidstnævnte får tilsendt en Videnskab.dk-T-shirt som tak for de gode spørgsmål. Andre videnskabelige spørgsmål kan indsendes til sv@videnskab.dk, så prøver vi at skaffe svar fra forskerne.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.