Mengapa air hujan berbentuk tetesan?

Pernah tidak dirimu bertanya mengapa air hujan berbentuk tetesan ? Aneh ya, hujan selalu turun dalam bentuk tetesan.

Hujan merupakan satu bentuk presipitasi yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es) atau aerosol (seperti embun dan kabut). Hujan terbentuk apabila titik air yang terpisah jatuh ke bumi dari awan. Tidak semua air hujan sampai ke permukaan bumi karena sebagian menguap ketika jatuh melalui udara kering. Hujan jenis ini disebut sebagai virga (bukan Viagra lo gan) .
Hujan memainkan peranan penting dalam siklus hidrologi. Lembaban dari laut menguap, berubah menjadi awan, terkumpul menjadi awan mendung, lalu turun kembali ke bumi, dan akhirnya kembali ke laut melalui sungai dan anak sungai untuk mengulangi daur ulang itu semula.Jumlah air hujan diukur menggunakan pengukur hujan atau ombrometer. Ia dinyatakan sebagai kedalaman air yang terkumpul pada permukaan datar, dan diukur kurang lebih 0.25mm. Satuan curah hujan menurut SI adalah milimeter, yang merupakan penyingkatan dari liter per meter persegi.
Air hujan sering digambarkan sebagai berbentuk "lonjong", lebar di bawah dan menciut di atas, tetapi ini tidaklah tepat. Air hujan kecil hampir bulat. Air hujan yang besar menjadi semakin leper, seperti roti hamburger; air hujan yang lebih besar berbentuk payung terjun. Air hujan yang besar jatuh lebih cepat berbanding air hujan yang lebih kecil.
Beberapa kebudayaan telah membentuk kebencian kepada hujan dan telah menciptakan pelbagai peralatan seperti payung dan baju hujan. Banyak orang juga lebih gemar tinggal di dalam rumah pada hari hujan.
Biasanya hujan memiliki kadar asam pH 6. Air hujan dengan pH di bawah 5,6 dianggap hujan asam.
Banyak orang menganggap bahwa bau yang tercium pada saat hujan dianggap wangi atau menyenangkan. Sumber dari bau ini adalah petrichor, minyak atsiri yang diproduksi oleh tumbuhan, kemudian diserap oleh batuan dan tanah, dan kemudian dilepas ke udara pada saat hujan.

Jenis-jenis hujan berdasarkan ukuran butirnya

-Hujan gerimis / drizzle, diameter butirannya kurang dari 0,5 mm
-Hujan salju, terdiri dari kristal-kristal es yang suhunya berada dibawah 0° celcius
-Hujan batu es, curahan batu es yang turun dalam cuaca panas dari awan yang suhunya dibawah 0° Celsius
-Hujan deras / rain, curahan air yang turun dari awan dengan suhu diatas 0° Celsius dengan diameter ±7 mm.

Mengapa air hujan berbentuk tetesan ?
kesatu : karena pada saat kondensasi (dari uap ke cair), volume menyusut 2000 kalinya (densitas uap air pada atmosfer yang memiliki tekanan 0.1 atm adalah 1/2000 densitas air pada tekanan 1 atm). Artinya, jika tetesan air hujan yang volume satu tetesnya sekitar 0.08 cm^3, maka itu berasal dari uap air yang volumenya 160 cm^3 atau sedikit lebih kecil dari 1 cup air mineral (bayangkan, 1 cup / gelas air mineral yang berisi uap air hanya menjadi 1 tetes air hujan). Makanya tetes air hujan kecil-kecil.
Kedua, Sebenarnya air memiliki adhesi (gaya tarik antar-partikel beda jenis) yang lebih kuat dari kohesi, tapi karena tidak ada zat lain jadinya langsung jatuh ke bumi segera setelah uap air terkondensasi.
Ketiga, kenapa bentuknya bulat? Karena tegangan permukaan. Tegangan permukaan hanya bekerja di permukaan (namanya juga permukaan). Karena tegang (ditarik), suatu benda akan cenderung memiliki luas yang terkecil. Ingat, yang menarik (memberikan gaya tarik) adalah dirinya sendiri (dalam hal ini adalah air), jadi jangan bayangkan seperti kamu menarik karet gelang (gaya tarik TIDAK berasal dari karet gelang itu sendiri, melainkan dari luar benda / dari orang yang menariknya). Sehingga, dengan volume yang sama, bentuk BOLA-lah yang [secara teoritis] memiliki luas permukaan terkecil.
Tidak percaya? Coba saja. Misal V = 10 cm^3, berapa luas permukaan jika bentuknya kubus, limas segitiga samasisi, kerucut, atau lainnya? Tetapi, sebenarnya sih bentuknya [air hujan] ellipsoid (seperti telur). Hal ini disebabkan adanya interaksi / efek dari gaya gesek yang menghambat air hujan pada saat tetesan air hujan jatuh. Sudah menjadi sifat alam [dan sifat manusia?] untuk mencari hambatan / halangan sesedikit mungkin. Semakin besar bidang kontak, semakin besar hambatannya, semakin lama jatuhnya. Tidak percaya? Lihat contoh penerjun payung. Saat parasut membuka, luas kontak membesar, gaya gesek membesar, kelajuan berkurang.
Dalam kasus air hujan, memang bola memiliki luas terkecil untuk volume tertentu. Tetapi, karena kodrat alam menghendaki luas kontak dengan udara yang lebih kecil (untuk memperkecil gesekan), maka bola tadi akan ‘teregang’ (stretched) ke arah vertikal, sama seperti telur yang kamu pegang dengan posisi yang panjang ke arah vertikal / tegak. Dengan demikian gaya gesek bisa dikurangi.
Lalu, kalau begitu, kenapa bentuk air hujan tidak seperti jarum saja? Kan luas kontaknya kecil sekali (catatan : luas kontak TIDAK SAMA dengan luas permukaan ; luas kontak berarti daerah yang mengalami pengaruh suatu gaya atau pengaruh proyeksi gaya). Ingat, tegangan permukaan menghendaki luas permukaan minimal. Elipsoid memang memiliki luas permukaan lebih besar daripada bola, tapi dari aspek hambatan / gaya gesek, elipsoid justru memiliki luas kontak lebih kecil daripada bola.
Intinya? Di alam ternyata ada juga yang namanya hukum ‘musyawarah untuk mufakat’… dalam contoh ini, ‘musyawarah’ antara gaya tegang permukaan yang menghendaki bentuk air hujan adalah bola dan gaya gesek yang menghendaki luas kontak minimum (kerucut). Setelah ‘bermusyawarah’, akhirnya sampailah mereka berdua pada ‘kemufakatan’ bahwa bentuknya ellipsoid.

bentuk tetes air bukanlah seperti telur, tetapi secara umum berbentuk seperti roti hamburger (Rata di bagian bawah, bulat bagian atas).
Untuk menjawab mengapa air hujan berbentuk tetesan,karena pada saat terjadi hujan, tetes air yang semula berukuran besar, akan terpecah-pecah menjadi ukuran kecil karena adanya gaya gesek di udara.