Движение капель дождя по лобовому стеклу автомобиля завораживает. Но почему, когда автомобиль мчится под дождем, одни капли воды скользят по стеклу вверх, другие движутся вниз, а некоторые как будто замерли на месте?
Американские исследователи гидромеханики Ли и Алиреза Хушангинежад из Корнельского университета применили для разгадки движения дождевых капель математические уравнения. И выявили сразу несколько факторов, определяющих поведение капель.
Капли дождя на наклонном лобовом стекле движущегося автомобиля испытывают одновременно силы гравитации и ветра. По словам исследователей, направление движения капли дождя зависит от ее размера.
Если капли – крупные, побеждает гравитация, притягивающая их вниз. На мелкие капли в большей степени воздействует ветер, он выталкивает их вверх по стеклу. А вот средние капли остаются неподвижными — на них воздействующие силы уравновешиваются.
Но на поведение капель дождя влияют и другие факторы. По мере того, как скорость автомобиля и скорость ветра увеличиваются, более крупные капли дождя выталкиваются на лобовое стекло. А снижение скорости автомобиля дает обратный эффект. Если машина движется медленно, ветра будет недостаточно, чтобы капли ползли вверх.
Чтобы упростить расчеты, исследователи изучали идеализированную версию дождевых капель, основанную только на двух измерениях. Это означает, что результаты не могут быть идеально перенесены на реальные капли дождя, но дают представление об их передвижении.