どうして、雨粒は痛くないの？

こんにちは、みんなの科学研究所の蛯原ようすけと申します。

おとなとこどものやさしい理科と科学のブログです。

 

 

モノを落とすと壊れることもありますね。

 

高いところから落とすと、

 

壊れる可能性は高くなります。

 

ちょっと上から落ちたモノが体に当たっても

 

少し痛いかな～くらいですけど、

 

高いところから落ちたモノが体に当たると、

 

小さいモノであっても、イテテと、結構な痛みを感じます。

 

空の高いところから落ちてくる雨。

 

雨が体に当たっても、痛くないですね。

 

これはなんか不思議ですね。どうなっているんでしょう。

 

ちょっと詳しくしりたくなりますね。

 

 

雨は、雲の中で小さい水滴がくっついて大きな粒になって

 

雲の中て浮いていられなくなって、地面に落ちてきた水滴です。

 

大きい水滴の雨もあれば、小さい水滴の雨もありますね。

 

霧は小さい水滴ですね。

 

大雨の時の雨は、結構大きな水滴ですね。

 

 

さて、

 

雨が雲の中から地面に向かって落ちてくるとき、

 

空気の中を通って来なくてはなりません。

 

雨粒は、空気をかきわけて地面に向かって進んで

 

落ちてくるんですね。

 

空気の中をかきわけて進んでくるので、

 

空気がじゃまをして、抵抗になります。

 

空気がじゃまをする抵抗は、

 

落ちていくスピードが速くなると大きくなる性質があります。

 

自動車で走っているときに窓から手を出していると、

 

ゆっくり走っているときは、あんまり手に風を感じなかったけれど、

 

だんだんスピードが速くなってくると、

 

手に感じる風が強くなってきます。

 

これと同じことが雨が落ちてくる時に起きているんですね。

 

雨が落ちてくるのは、地球が雨粒を引っ張っている力が

 

働いているからなのです。

 

宇宙には、モノとモノが引き合う不思議な力があって、

 

雨粒と地球も引き合っています。

 

この不思議な力には、名前がついていて

 

重力(じゅうりょく)と呼ばれています。

 

重力(じゅうりょく)は重たいモノになるほと、大きくなる性質があります。

 

地球はあまりにも大きくて動かないので、雨粒が動いて

 

地球の中心に向かって落ちてくるようになるんですね。

 

雨粒には、

 

重力(じゅうりょく)で地球の中心向かって引かれる下向きの力が作用していて、

 

さらに、

 

落ちていく時に、空気がじゃまする上向きの力も作用しています。

 

雨粒が重力(じゅうりょく)で落ちていくと、

 

どんどん加速してスピードが速くなります。

 

それと同時に、

 

空気が落ちていくのをじゃまする抵抗も大きくなります。

 

そうすると、あるタイミングで、

 

重力(じゅうりょく)で下に引かれる力と、空気の抵抗の上向きの力が

 

同じになるときが来ます。

 

こうなると、雨粒は、それ以上、加速して落ちていくことをやめて、

 

一定のスピードで落ちていくようになります。

 

雨粒が小さいと軽いので重力(じゅうりょく)で引かれる力も弱いので

 

落ちていくスピードがそれほど速くならないでも

 

それ以上加速しない状態になって、

 

一定のスピードで落ちていきます。

 

この場合の雨は、痛くないです。

 

 

ちょっと大きな雨粒の場合には、

 

重たいので重力(じゅうりょく)で引かれる力もちょっと大きくなって、

 

落ちていくスピードも速くなります。

 

そして、

 

重力で引かれる下向きの力と、空気の抵抗の上向きの力が

 

同じになるスピードがちょっと速いスピードの時になって、

 

そのときのスピードで、

 

それ以上加速しないで落ちていきます。

 

この場合の雨は、雨粒のスピードが速いのでちょっと痛いです。

 

雨粒がいたくないのは、

 

空気の中をかきわけて雨粒かおちてくるときに、

 

空気がじゃまして、それ以上おちてくるスピードが

 

 

それ以上加速されなくなるせいだったんですね。

【みんなの科学研究所】　理念：好奇心から生まれるしあわせ

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