不過，實(shí)際的過程中，空氣的阻力并不能夠忽略。在速度比較快的情況下，空氣對在其中運(yùn)動(dòng)的物體產(chǎn)生的阻力和物體的截面積成正比，和物體相對空氣運(yùn)動(dòng)的速度平方成正比[1]。因此，剛開始下落的時(shí)候雨滴的速度會(huì)越來越快，而空氣阻力也會(huì)越來越大直到接近重力的大小，最終雨滴落到地面的速度和原來云層相對地面的高度關(guān)系并不大，主要由雨滴的重力和空氣阻力的平衡決定。（同樣的道理，警方對天開槍鳴槍示警打出去的子彈，再落下來的時(shí)候就不會(huì)像剛出膛的時(shí)候殺傷力那么大了。）
從前面的分析可知，如果雨滴的大?。ㄖ睆剑镈，那么雨滴受到的重力會(huì)和D的三次方成正比；而雨滴受到的阻力正比于截面積（D的平方）再乘以速度的平方。因此，如果雨滴的大小越大，最終落到地面上雨滴的速度也應(yīng)該越快。為什么，我們從來沒有見到過拳頭大小的像炮彈一樣轟擊到地面上的雨滴？
大家應(yīng)該都有過拿盆、杯子等往空氣里面潑水或者拿水管往空氣里面噴水的經(jīng)歷。潑出去或者噴出去的水并不會(huì)保持連續(xù)的形狀，在空氣阻力、地球重力的作用下，水的表面張力并不能保持一大塊水的整體性，水會(huì)斷裂分離開來，形成一團(tuán)團(tuán)水滴，而且，表面張力傾向于使得水滴保持圓球的形狀，這也促使水柱分離開來。對于雨滴來說，使得雨滴保持一個(gè)整體的力是表面張力，這個(gè)力的大小正比于雨滴的大小，而使得較大的雨滴分成幾個(gè)雨滴的力是空氣的阻力，在前邊提到的運(yùn)動(dòng)平衡的情況下，這個(gè)力可以用雨滴的重力來估計(jì)。這樣，通過比較水滴的表面張力和重力，我們可以估計(jì)出一個(gè)雨滴能夠維持不分裂的最大大小，這個(gè)估計(jì)的數(shù)值大約是4毫米直徑的樣子 [2]。
不同直徑大小雨滴的形狀示意圖（來自維基百科英文頁面“drop”）
比較小的雨滴形狀并不是我們一般看到的水龍頭滴下的“水滴”的樣子，而是接近完美的球形。稍微大一些的雨滴，如上面圖里面C或者D示意的那樣，將會(huì)在空氣阻力的作用下發(fā)生形狀的變化，而比這個(gè)大?。ū热缯f5mm）大的雨滴將不能維持自己的形狀，最終在空氣阻力的作用下分成幾個(gè)雨滴。
科學(xué)家們可以用不同的方法去測量雨滴的大小，從而得到雨滴大小的分布。不同海拔、不同的天氣條件下得到的雨滴大小并不太一樣 [3,4]，但是雨滴的的大小一般都小于幾個(gè)毫米，這是液體的表面張力在我們?nèi)粘Ｉ钪械囊粋€(gè)體現(xiàn)。
典型的雨滴大小分布曲線（黑色實(shí)線），測到的絕大部分雨滴的直徑都小于3毫米[4]。
參考資料：
- [1]可閱讀《后跳飛機(jī)的007能否追上先跳的人？》和《高鐵時(shí)速每提升10公里，能耗加倍？》
- [2]對于有興趣了解公式推導(dǎo)過程的同學(xué)，這個(gè)數(shù)字是這樣得來的：
維持雨滴形狀的力由表面張力（?）提供，如果雨滴的半徑為r（直徑為D），那么F=?D=2?r；而破壞雨滴形狀的力來自于空氣阻力，在經(jīng)過很長距離的空中運(yùn)動(dòng)之后，這個(gè)力和雨滴的重力相等，而雨滴最大的半徑需要滿足這兩個(gè)力相等，因此F=mg=ρg 4πr3/3。這兩者聯(lián)立并代入水的表面張力和密度值等，能夠給出最大的雨滴直徑估計(jì)為D=2r~4mm。 - [3]Zailiang Hu and R. C. Srivastava, Journal of the Atmospheric Sciences 52, 1761 (1995).
- [4]C. R. Williams and K. S. Gage, Ann. Geophys. 27, 555 (2009).
