Jak daleko uderzył piorun? Łatwa metoda obliczenia
Liczenie długości przerwy między grzmotem a błyskawicą to ciekawe zajęcie nie tylko dla dzieci. Również dorosłym może dostarczyć praktycznych wskazówek, gdy znajdują się na zewnątrz i chcą uchronić przed deszczem. Wiedza o tym, ile mają czasu na "ucieczkę" może okazać się bardzo cenna.
Jak powstaje piorun?
Piorun powstaje w wyniku procesu związanego z ładunkami elektrycznymi w chmurach burzowych. Główny mechanizm, który prowadzi do wyładowań atmosferycznych, zwanych piorunami, nazywa się procesem elektrycznego rozładowania atmosferycznego.
Proces ten zaczyna się od oddzielenia ładunków elektrycznych w chmurach burzowych. W wyniku ruchów konwekcyjnych i tarcia między różnymi rodzajami ziaren lodu i kroplami wodnymi w chmurach cząsteczki te zyskują lub tracą elektrony, co prowadzi do powstania różnicy potencjałów elektrycznych między różnymi obszarami chmury oraz między chmurą a ziemią.
W pewnym momencie różnica potencjałów elektrycznych staje się na tyle duża, że powoduje przeskoczenie iskry elektrycznej między chmurą a ziemią lub między dwoma różnymi obszarami chmury. To przeskoczenie jest właśnie piorunem. W wyniku tej gwałtownej i intensywnej degradacji ładunków elektrycznych dochodzi do wydzielania się ogromnej ilości energii w postaci światła i dźwięku oraz ciepła.
Jak daleko jest burza?
Temperatura pioruna jest bardzo wysoka - może przekraczać nawet pięciokrotnie temperaturę słońca! Oznacza to, że w momencie uderzenia, powietrze otaczające piorun rozszerza się z bardzo dużą prędkością i spręża powietrze. Efektem tego procesu - który wymaga czasu - jest dobrze nam znana fala dźwiękowa - grzmot.
Prędkość światła wynosi aż 300 tys. km/s. Oznacza to, że błyskawicę zauważamy praktycznie od razu w momencie zajścia wyładowania. Na grzmot musimy jednak poczekać. Prędkość dźwięku wynosi 340 m/s. Oznacza to, że w ciągu trzech sekund dźwięk pokonuje 1020 m, czyli nieco ponad kilometr.
