Raindrops keep falling on my head...

Grandi assenti dell’anno ai piani bassi dell’atmosfera, ispiratrici di bucolici acquarelli e di celeberrime canzoni, poetiche e ticchettanti protagoniste dei nostri cieli. Stiamo parlando delle gocce di pioggia, nome che assumono le goccioline di acqua che compongono le nubi allorquando il loro peso diviene troppo elevato per consentire loro di continuare a rimanere sospese nell’aria e inizia la loro caduta verso terra.

Il limite dimensionale che permette ad una goccia in atmosfera di aggregarsi ad un’altra a formarne una più grossa fa sì che, oltre ad un certo punto, le gocce non possano più accrescersi e, conseguentemente, nel corso di una precipitazione anche particolarmente intensa, siano sempre e comunque una moltitudine di gocce e non una vera e propria cascata d’acqua a cadere sopra le nostre teste. Se dunque vi è mai capitato di rientrare a casa dopo un violento acquazzone esordendo con il classico: “Mi sono lavato”, sappiate che, non fosse per le leggi della fisica, vi sarebbe potuta andare molto, ma molto peggio.

Quale che sia la sua dimensione, se pensiamo ad una goccia, il nostro immaginario ci riconduce ad una forma geometrica bombata da un lato e allungata da quello opposto, molto simile alle foglie di alcune specie vegetali. In realtà, in assenza di forze esterne che agiscono su di essa, una goccia tende ad assumere una forma perfettamente sferica; una goccia di pioggia che cade è tuttavia soggetta sia alla forza di gravità che alla resistenza opposta dall’aria, di conseguenza la sua forma si allontana da quella di una sfera perfetta, tanto più quanto maggiore è la sua dimensione. Così, mentre gocce con diametro inferiore al mm sono quasi sferiche, quelle più comuni, con diametro tra 1 e 3 mm, assumono un aspetto simile a quello di un panettone con la superficie rivolta verso il basso molto appiattita e quelle con diametri superiori a 3 mm tendono infine a disgregarsi in goccioline più piccole. Ebbene sì, in barba ai nostri primi passi nel mondo delle arti figurative, le gocce di pioggia hanno una forma molto diversa rispetto alla classica “lacrima” con cui tutti in tenera età abbiamo imparato a disegnarle.

La forma e le dimensioni delle gocce di pioggia condizionano anche la loro velocità di caduta verso il suolo. Poiché le nubi da cui le piogge provengono si trovano mediamente a circa un migliaio di metri di altezza in atmosfera, per effetto della gravità che ne determina un aumento della velocità di 9,8 m/s, esse dovrebbero giungere al suolo con una velocità di 141 m/s, pari a circa 500 km/h. Altro che ricordarsi di portare con sé un ombrello se è prevista pioggia, così fosse, sarebbe piuttosto da correre ai ripari al solo avvistamento delle prime nubi in lontananza onde evitare di finire direttamente al pronto soccorso! Fortunatamente, per effetto dell’attrito con l’aria, dopo un breve tragitto in accelerazione, le gocce tendono in realtà ad assumere una velocità limite costante come risultato dell’equilibrio tra la forza peso, diretta verso il basso e la forza di attrito opposta al moto diretta verso l'alto. Così, dai fantascientifici 500 km/h della teoria si scende ai circa 7 km/h di una pioggia debole, per poi passare ai 14 km/h di una moderata, fino ad arrivare ai circa 22 km/h di un acquazzone.

A proposito di acquazzone… Vi siete mai chiesti quante gocce possano cadere durante temporale? Considerando un evento di media intensità e della durata di 30 minuti mediamente precipitano verso il suolo dai 600 ai 1300 miliardi di gocce, corrispondenti ad una quantità stimata tra i 4 ed i 6 mm di pioggia.

Insonni di tutto il mondo siete avvisati: nelle notti temporalesche, una volta esaurite le greggi, un’allettante alternativa vi si prospetta.