Wenn sich ein Tropfen zu uns auf die Reise zur Erde macht, hat er eine echt lange Strecke vor sich. Viele Menschen finden es sehr entspannend, den Sommerregen aus dem warmen trockenen Zuhause zu beobachten. Da fragt man sich doch: Wie schnell fällt ein Regentropfen auf die Erde? Diese Frage wird auch oft von neugierigen Kindern gestellt, wenn sie aufgrund des schlechten Wetters nicht draußen spielen können.
Bevor man diese Frage beantworten kann, muss man zunächst wissen, dass Regen kondensierter Wasserdampf in Form von Eiskristallen ist. Diese befinden sich in der Troposphäre, das ist eine Schicht der Atmosphäre, die rund zehn Kilometer über der Erde liegt, diese Luftschicht ist maßgeblich für das Wettergeschehen der Erde verantwortlich.
Die Kristalle dienen als Kondensationskeime für die Ansammlung anderer Wassertröpfchen, die ab einer bestimmten Größe aufgrund der Schwerkraft vom Himmel fallen. Auf dem Weg zu Boden, wird die Luft wieder wärmer, das Eis-Wasser-Mischung beginnt zu tauen und verwandeln sich in Regentropfen. Umso schwerer ein Regentropfen dabei wird, umso schneller fällt er auch.
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Allerdings gilt diese Regel nur bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit. Sobald der Luftwiderstand des Tropfens der Schwerkraft entspricht, fällt er mit einer konstanten Geschwindigkeit. Der Tropfen-Durchmesser variiert dabei zwischen 0,1 bis 4,5 Millimeter.
Die Fallgeschwindigkeit des Tropfens in Meter pro Sekunde ist gleich dem zweifachen Tropfendurchmesser in Millimeter. Bei einem Wolkenbruch prasseln rund vier Millimeter große Tropfen mit einer Geschwindigkeit von rund 29 Kilometer pro Stunden, das entspricht rund acht Millimeter pro Sekunde.
Das hohe Tempo kann auch erklärt, warum die einzelnen Tropfen als endlose Aneinanderreihung von Strahlen wahrgenommen werden. Bei diesem sogenannten Landregen sind die Tropfen 0,5 bis 3 Millimeter groß. Dementsprechend lange dauert auch der Weg zum Boden.
Sobald sie auf der Erde angekommen sind, treffen sie mit einer Geschwindigkeit zwischen einem und sechs Meter pro Sekunde auf dem Boden auf. Zwei Millimeter große Tropfen sind um bis zu 14 Stundenkilometer schneller.
Zusammengefasst kann man also sagen, dass die Fallgeschwindigkeit sehr von der Tropfengröße ab. Sprühregentropfen fallen mit einer Geschwindigkeit von rund 0,25 bis 2 Meter pro Sekunde zur Erde.
Mit zunehmender Größe nimmt auch die Geschwindigkeit immer weiter zu. Sobald die Tropfen aber zu groß werden, weichen die Tropfen immer weiter von der Kugelform ab, dementsprechend nimmt auch der Luftwiderstand immer stärker zu. Das trag dazu bei, dass ab einem Durchmesser von rund vier Millimeter die Fallgeschwindigkeit nicht weiter zunimmt. So große Tropfen fallen mit rund neun Millimeter pro Sekunde zu Boden.