まず、この実験が具体的にどういうものなのかわからないので、高校で学ぶ物理で、雨粒が関係する事項について一般的なお話をしたいと思います。
まず、重力による重力加速度は質量に関係なく一定なので、空気抵抗がなければ雨粒は大きくても小さくても落下する速さは同じです。しかし、小さい雨粒にはたらく重力は小さいので、空気抵抗があるとあまり加速しないうちに、すぐに重力と空気抵抗がつりあって等速度になってしまいます。反対に雨粒が大きいと重力が大きく、空気抵抗があってもどんどん加速し、なかなか等速度になりません。ですから、小さい粒の霧雨はゆっくり落ちてきて、大きい粒の雷雨などは地面にたたきつけるような速さで落ちてくるのです。
これはニュートンの運動の法則や運動方程式のところで学ぶでしょう。