Fenômenos naturais

A gota de chuva não tem forma de lágrima: pequena é quase esférica, grande fica achatada embaixo

Publicado em 14/10/2026 · Última alteração em 14/10/2026

Uma gota de chuva em queda não tem forma de lágrima. Ela começa aproximadamente esférica, por causa da tensão superficial da água. Ao cair, o ar a achata por baixo, e as gotas maiores lembram a metade de cima de um pãozinho, com base achatada e topo arredondado. A NASA indica que, ao chegar a cerca de 4 mm ou mais, a gota se parte em outras menores.

A forma de uma gota em queda vem de duas forças que se opõem. A tensão superficial, a película que mantém as moléculas de água unidas, deixa a gota aproximadamente esférica. O ar que passa por ela atua no sentido contrário: segundo a NASA, o fluxo de ar é maior embaixo da gota do que em cima, e por isso a base se achata enquanto o topo continua arredondado. Meteorologistas descrevem esse resultado como um equilíbrio entre as forças internas do líquido e a pressão aerodinâmica. Quanto maior a gota, mais achatada ela fica. A formação da gotícula na nuvem está em outro post; aqui a pergunta é como é a gota depois que já está caindo, e até que tamanho ela chega inteira.

A gota também vibra enquanto cai

Medições em túnel de vento mostram que gotas maiores que cerca de 1 mm tendem a oscilar durante a queda, e a forma média pode se afastar da forma de equilíbrio calculada. Os mecanismos específicos dessa oscilação ainda são considerados desconhecidos.

O que decide a forma: tensão superficial contra o ar

A gota começa aproximadamente esférica, por causa da tensão superficial. Ao cair, o ar passa mais intensamente por baixo do que por cima, segundo a NASA, e a base se achata enquanto o topo continua arredondado. Jones e Saylor (2009) resumem o resultado como um balanço entre forças internas do fluido e pressão aerodinâmica. Quanto maior o diâmetro, mais achatada a gota.

A gota vibra enquanto cai

A forma de equilíbrio é um ponto de partida: gotas maiores que cerca de 1 mm tendem a oscilar durante a queda, e a forma média pode se afastar da calculada. Segundo Jones e Saylor, Rayleigh (1879) encontrou frequências de 350 a 30 Hz para gotas de cerca de 1 a 5 mm. Menores que 1 mm quase não distorcem. Os mecanismos específicos ainda eram dados como desconhecidos em 2009.

Como sabemos: túnel de vento e vídeo

A forma é medida em laboratório. Num túnel de vento vertical, uma corrente de ar para cima mantém a gota suspensa e permite fotografá-la; Jones e Saylor usaram um, e o grupo de Mainz achou que gotas de água pura se ajustam bem aos modelos de forma. Limites: laboratório não é nuvem, impurezas na água alteram os resultados, e o resumo de Mainz não traz números.

Até que tamanho a gota resiste

Gotas grandes se partem. A NASA indica cerca de 4 mm ou mais, sem dizer se é diâmetro nem citar estudo. Nenhuma das fontes abertas lidas mede ou fixa esse limite, e por isso ele deve ser lido como ordem de grandeza. Esta é a parte menos firme do artigo.

Como sabemos

A forma (esfera, pãozinho, oscilação) está bem sustentada; o tamanho máximo vem só de uma página didática da NASA.

• Consenso científico: A gota de chuva começa com estrutura aproximadamente esférica, por causa da tensão superficial da água. [1] Texto da página, 1º parágrafo
  Contexto: Gotas de chuva em geral; a página é material educativo da missão GPM da NASA. · Limitações: Página de divulgação institucional, sem medição própria. · Conferida na fonte (página institucional), conferência automatizada
• Consenso científico: Em queda, a gota fica parecida com a metade de cima de um pãozinho de hambúrguer, achatada embaixo e com topo curvo em forma de cúpula, e não tem o formato clássico de lágrima. [1] Texto da página, 2º parágrafo
  Contexto: Gotas de chuva médias a grandes em queda. · Limitações: A página não diz a partir de que tamanho a forma de pãozinho aparece; para isso ver as afirmações de Jones e Saylor. · Conferida na fonte (página institucional), conferência automatizada
• Consenso científico: Segundo a NASA, a causa do achatamento é o ar: o fluxo de ar embaixo da gota é maior que em cima, e a tensão superficial no topo deixa essa parte mais esférica enquanto a base se achata. [1] Texto da página, 2º parágrafo
  Contexto: Explicação didática da NASA para gotas em queda. · Limitações: Descrição qualitativa; a página não traz o cálculo das pressões. A mesma página afirma, de forma confusa, que a tensão é mais forte em gotas pequenas; essa frase não foi usada. · Conferida na fonte (página institucional), conferência automatizada
• Consenso científico: As formas de equilíbrio das gotas em queda resultam de um balanço entre forças internas do fluido e a pressão aerodinâmica do ar em volta. [2] Seção 1, Introduction, após a Fig. 1
  Contexto: Formas 'quiescentes' (de equilíbrio) calculadas por Beard e Chuang (1987), segundo Jones e Saylor. · Limitações: Citado de segunda mão: Jones e Saylor descrevem o modelo de Beard e Chuang, que não foi lido por nós. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Gotas maiores são mais achatadas (oblatas) que gotas menores: a razão entre a altura e a largura da gota diminui quando o diâmetro aumenta. [2] Seção 1, Introduction
  Contexto: Diâmetro d de uma esfera de mesmo volume; a é a razão entre as cordas vertical e horizontal da gota. · Limitações: Descreve a forma de equilíbrio; gotas reais oscilam (ver a6). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Gotas maiores que cerca de 1 mm tendem a oscilar durante a queda livre, e sua forma média se afasta de forma significativa das formas de equilíbrio. [2] Seção 1, Introduction (início do parágrafo na p. 2414)
  Contexto: Diâmetro equivalente acima de 1 mm; Jones e Saylor citam Beard e Kubesh (1991), Chandrasekar et al. (1988) e Andsager et al. (1999). · Limitações: Citado de segunda mão a partir da revisão da literatura feita por Jones e Saylor. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Segundo Jones e Saylor, Rayleigh (1879) encontrou que as oscilações ocorrem em frequências harmônicas discretas, de 350 a 30 Hz para gotas de cerca de 1 a 5 mm. [2] Seção 1, Introduction
  Contexto: Resultado teórico de Rayleigh, relatado por Jones e Saylor. · Limitações: Segunda mão: Rayleigh (1879) não foi lido. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Gotas menores que 1 mm exibem pouca ou nenhuma distorção por oscilação, segundo as três faixas de oscilação propostas por Beard e Kubesh (1991) e relatadas por Jones e Saylor. [2] Seção 1, Introduction, penúltimo parágrafo
  Contexto: Gotas com diâmetro equivalente abaixo de 1 mm (a extração do PDF troca o sinal '<' por vírgula). · Limitações: Segunda mão: Beard e Kubesh (1991) não foi lido. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Incerto: Os mecanismos específicos que fazem as gotas oscilar em certos modos e a partir de cerca de 1 mm ainda são desconhecidos, segundo Jones e Saylor (2009). [2] Resumo (Abstract)
  Contexto: Estado do conhecimento em 2009. · Limitações: O artigo propõe uma correlação entre modo de oscilação e trajetória de queda, não um mecanismo estabelecido. · Afirmação de 2009; pode ter avançado desde então, não verificado. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: No túnel de vento vertical de Mainz, onde gotas flutuam livremente numa corrente de ar para cima, a forma e a razão média de eixos de gotas de água pura se ajustaram muito bem aos cálculos de modelo mais relevantes. [3] Resumo (texto integral do documento)
  Contexto: Gotas de água pura de algumas centenas de micrômetros a vários milímetros, em experimento de laboratório. · Limitações: O documento é apenas um resumo de congresso, sem números nem métodos; não diz qual modelo. · Conferida em parte (resumo), conferência automatizada
• Evidência forte: Com tensoativos (impurezas que alteram a tensão superficial), a forma, a oscilação e a circulação interna da gota podem diferir das de uma gota de água pura, e os resultados do túnel de Mainz mostraram desvios significativos em relação aos modelos para gotas puras. [3] Resumo (texto integral do documento)
  Contexto: Gotas de água com poluentes de composição controlada, em laboratório. · Limitações: Resumo de congresso; o tamanho dos desvios não é dado. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Estimativa: Segundo a NASA, quando a gota fica grande demais ela se parte em gotas menores, e isso acontece quando ela cresce até cerca de 4 mm ou mais. [1] Texto da página, 3º parágrafo
  Contexto: Material educativo; condições e medida do tamanho não são especificadas. · Limitações: Valor único, sem referência; nenhuma das outras fontes lidas confirma ou refuta esse limite. · A página da NASA não diz se 4 mm é diâmetro nem cita estudo. O valor deve ser lido como ordem de grandeza. · Conferida na fonte (página institucional), conferência automatizada
• Fato estabelecido: As medições de Jones e Saylor (2009) da razão de eixos foram feitas observando gotas mantidas em suspensão num túnel de vento vertical. [2] Resumo (Abstract)
  Contexto: Experimento de laboratório na Universidade Clemson. · Limitações: O próprio artigo nota dificuldades de levitação e de imagem para gotas pequenas (menores que 2,5 mm), segundo Szakáll et al. (2009). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. NASA, Missão GPM — The Shape of a Raindrop
   NASA Global Precipitation Measurement (GPM) · 2011-03-07 · Documento institucional · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026
2. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 26(11); Clemson University — Axis Ratios of Water Drops Levitated in a Vertical Wind Tunnel
   Jones, B. K.; Saylor, J. R. · 2009 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026 DOI 10.1175/2009JTECHA1275.1
3. Universidade de Mainz; EGU General Assembly 2010, Geophysical Research Abstracts 12, EGU2010-10816 — Shape and oscillation measurements of pure and polluted raindrops in the Mainz vertical wind tunnel (resumo de congresso)
   Szakáll, M.; Mitra, S. K.; Müller, S.; Diehl, K.; Borrmann, S. · 2010 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026

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