27/07/2010
Oamenii de știință au studiat fulgerele de sute de ani. Deși știu exact ce cauzează fulgerele, aceste fulgerări misterioase de electricitate dețin încă multe secrete.
U Citind că sezonul sărbătorilor a început în vară, vă invităm să vă completați cunoștințele cu utile și fapte interesante despre fulger. Să luăm în considerare cât de adevărate sunt unele mituri despre fulger.
Mit: tornadele și uraganele sunt mai periculoase decât fulgerele.
Fapt: fulgerul ucide mai multe persoaneîn fiecare an decât tornade sau uragane. Doar inundațiile ucid mult mai mulți oameni decât fulgerele.
Mit: chiar și acasă poți fi lovit de fulger.
Fapt: Poate cel mai sigur loc în timpul unei furtuni este în interiorul casei, dar asta nu înseamnă că nu trebuie să iei măsuri de precauție.
Dacă o clădire este lovită de fulger, atunci curent electric cel mai probabil va trece prin alimentarea cu apă sau prin cablu înainte de a intra în pământ. Prin urmare, în timpul fulgerelor, nu vorbiți la un telefon cu fir, stați departe de apă curentă (nu faceți duș, nu spălați vase și mâini). Nu folosiți aragaz, computer sau alte aparate conectate la o priză electrică.
Mit: fulgerul doboară mereu avioane.
Fapt:în realitate, fulgerele lovesc în mod regulat avioanele, dar rareori le provoacă prăbușirea. În medie, fiecare avion este lovit de fulger cel puțin o dată pe an. Majoritatea avioanelor sunt fabricate din aluminiu, care este un bun conductor de electricitate, astfel încât avioanele au reguli stricte de siguranță.
Mit:În timpul unei furtuni, opriți dispozitivele electronice.
Fapt: curentul de supratensiune poate deteriora electronicele, chiar dacă fulgerul nu lovește casa dumneavoastră. Dacă nu sunteți sigur de fiabilitatea dispozitivului de protecție la supratensiune, opriți computerul, televizorul și alte componente electronice. Dacă deconectați aparatele electrocasnice în timpul unei furtuni, există șansa să fiți șocați, așa că acest lucru ar trebui făcut înainte de a începe furtuna.
Mit: Este periculos să fii într-o mașină în timpul unei furtuni.
Fapt: de fapt, mașinile sunt unul dintre cele mai sigure locuri în care te afli în timpul unei furtuni dacă nu poți intra într-o clădire. Doar asigurați-vă că mașina dvs. are un acoperiș sigur și puternic, un cărucior de golf sau un decapotabil nu vor fi potrivite.
Mit: fulgerul nu lovește de două ori în același loc.
Fapt:În timpul unei furtuni, fulgerele pot lovi în același loc de mai multe ori.
Mit: Nu este sigur să fii afară în timpul unei furtuni.
Fapt: Dacă vă aflați afară în timpul unei furtuni, încercați să vă adăpostiți într-o clădire sau într-o mașină cu pământ. Dacă acest lucru nu este posibil, următoarele sfaturi vor ajuta la minimizarea riscului: Evitați spațiile deschise și obiectele înalte (cum ar fi copacii) care stau singure. Stați departe de apă - conduce bine electricitatea. Nu vă culcați pe pământ - acest lucru va crește zona de contact, deoarece dacă fulgerul lovește solul nu departe de dvs., atunci ce se va întâmpla? suprafata mai mica contact, cu atât mai puțin curent va curge în tine.
Mit: Trebuie să stați acasă încă o jumătate de oră după sfârșitul furtunii.
Fapt:În cele mai multe cazuri, fulgerele lovesc oamenii nu în mijlocul unei furtuni. Potrivit Serviciului Național de Meteorologie al SUA (NWS), fulgerele pot lovi până la 15 km de locul unde plouă, așa că dacă auziți tunete, vă aflați într-o zonă de lovituri de fulgere.
NMS vă sfătuiește să respectați următorul sfat: „Dacă auziți tunete, așteptați-l acasă. Va fi sigur să ieși din casă la jumătate de oră după ce tunetul a bubuit pentru ultima oară.”
Mit: Puteți determina distanța până la o furtună numărând câte secunde au trecut de la fulgerul de lumină la tunet.
Fapt:În mod surprinzător, acest truc pentru copii chiar funcționează. Lumina călătorește mai repede decât sunetul, așa că mai întâi vedem un fulger de lumină și apoi un tunet.
Pentru a determina distanța până la o furtună, trebuie să cunoașteți viteza sunetului: se mișcă cu o viteză de 1 km în 3 secunde. .
În secțiunea despre întrebarea Cum puteți măsura distanța până la o furtună? dat de autor Noob agresiv cel mai bun răspuns este că distanța până la o furtună poate fi determinată de timpul dintre fulgerul și fulgerul tunetului (1s - distanță 300-400 m, 2s - 600-800 m, 3s - 1000 m)
Răspuns de la Ekaterina Kurzeneva[guru]
Din anumite motive, părinții mei mi-au explicat așa: Numără secundele dintre fulgerul și primul tunet. 1s-1 km.
Răspuns de la Vasisualiy Levaterenolovici[guru]
S-a constatat că viteza sunetului este de 171 toise pe secundă, ceea ce corespunde la 337 m/s. Prin urmare, 3 sec ~ kilometru
Răspuns de la Serrrega[guru]
Nu... nu sunt împotriva fizicii... Dar... vreau să-mi pun cei douăzeci de cenți... Poate mă înșel. . Dar o furtună nu emană dintr-un punct... Acesta este, în general, un fenomen global... Și numărarea secundelor dintre apariția fulgerului și a tunetului este incorectă, scuzați-mă... Am observat furtuni când fulgerul era prezent timp de trei secunde sub formă de fulger pe o rază de 180 de grade.. (stânga - dreapta - înainte). Iar tunetul a bubuit. apoi.... bum și stereo... .Subwooferele și efectele stereo se odihnesc... .Și cum e asta???? Aceasta este regiunea Moscovei... Nu merg departe... Am văzut fulgere, dar nu am auzit tunete.. Am auzit tunete.. Dar nu am văzut fulgere.. Cum e? ?Cum e cu D. Granin? „Intru în furtună” :)
Răspuns de la V ikh r[guru]
Buna ziua!
Este destul de simplu. În momentul unui fulger, porniți cronometrul, iar la începutul unui boom sonic, opriți-l. Înmulțiți numărul de secunde cu 340 (viteza medie în m/s de sunet) și obțineți distanța până la fulger în metri! Dacă faci mai multe astfel de observații la rând și înregistrezi rezultatele, poți calcula dacă o furtună se apropie de tine sau se îndepărtează de tine și chiar cu ce viteză se întâmplă asta!
Dar trebuie să rețineți că fulgerele pot avea câțiva kilometri lungime (vezi fotografia) și, prin urmare, sunetul vă vine cu o schimbare de timp de la diferite părți fulgerele și, prin urmare, tunetele încep să „mormăie” pe măsură ce sunetul se apropie din părți mai îndepărtate ale fulgerului. În același timp, fulgerul apropiat produce un sunet de frecvență mai înaltă, iar fulgerul de la distanță produce un sunet de frecvență joasă, deoarece la distanțe mari sunetul de înaltă frecvență „se stinge”, iar sunetul de undă lungă, de joasă frecvență pătrunde pe distanțe lungi, motiv pentru care numai „mormăitul” de joasă frecvență vine de la fulgerele îndepărtate.
Atașez o fotografie a fulgerului, care, pe baza calculelor parametrilor săi, a arătat că grosimea paratrăsnetului era de aproximativ 50 m!
Toate cele bune pentru tine.
Instrucţiuni
Fulgerul este periculos pentru viața umană. Totuși, în mod ironic, tocmai din cauza oamenilor devin din ce în ce mai numeroși. Acest lucru se întâmplă din cauza unei atitudini extrem de iresponsabile față de mediul înconjurător: poluarea aerului din mega-orașe crește încălzirea aerului și ridicarea aburului de condens în atmosferă. Aceasta crește intensitatea electrică în nori și provoacă lovituri de fulgere.
Necesitatea de a determina distanța până la fulger este cauzată nu numai de nevoia de a-și extinde orizonturile, ci și de instinctul elementar de autoconservare. Dacă ea este prea aproape și te afli într-un spațiu deschis, atunci este mai bine să scapi de acolo cât mai repede posibil. Curentul electric alege cel mai mult scurtătură la sol, iar pielea este un conductor excelent pentru aceasta.
Începeți să numărați secundele de îndată ce vedeți un fulger de lumină pe cer, folosiți un ceas sau un cronometru. De îndată ce se aude primul tunet, nu mai număra, asta îți va da timp.
Pentru a găsi distanța, trebuie să înmulțiți timpul cu viteza. Dacă precizia nu este foarte importantă pentru tine, atunci poate fi luată egală cu 0,33 km/s, adică înmulțiți numărul de secunde cu 1/3. De exemplu, conform calculelor dvs., timpul până la fulger a fost de 12 secunde, după ce împărțiți la 3 veți obține 4 km.
Pentru a determina mai precis distanța până la fulger, luați viteza medieîn aer egal cu 0,344 km/s. Valoarea sa adevărată depinde de mulți factori: umiditate, temperatură, tip de teren (spațiu deschis, pădure, clădiri urbane înalte, suprafața apei), viteza vântului etc. De exemplu, pe vreme ploioasă de toamnă viteza sunetului este de aproximativ 0,338 km/s, în căldura uscată de vară este de aproximativ 0,35 km/s.
Pădurile dese și clădirile înalte încetinesc semnificativ viteza sunetului. Este redusă datorită necesității de a ocoli numeroase obstacole și difracție. Este destul de dificil să faci un calcul precis în acest caz și, cel mai important, este nepractic: în ciuda faptului că fulgerul nu va lovi pământul, poate lovi un copac înalt de lângă tine. Așadar, așteaptă-l între copacii cu creștere joasă, cu o coroană densă, de preferință pe coapsele tale, iar dacă te afli pe o stradă a orașului, atunci adăpostește-te într-o clădire din apropiere.
Acordați atenție vântului. Dacă este suficient de puternic și suflă spre tine în direcția fulgerului, atunci sunetul se deplasează mai repede. Atunci viteza medie poate fi considerată a fi de aproximativ 0,36 km/h. Când vântul este îndreptat departe de tine spre fulger, mișcarea sunetului, dimpotrivă, încetinește, iar viteza este de aproximativ 0,325 km/h.
Lungimea medie a fulgerului ajunge la 2,5 km, iar descărcarea se extinde pe o distanță de până la 20 km. Prin urmare, ar trebui să vă îndepărtați de zona deschisă la cea mai apropiată clădire sau structură cât mai repede posibil. Amintiți-vă că atunci când se apropie fulgerul, trebuie să închideți toate ferestrele și ușile și să opriți aparatele electrice, deoarece pot apărea daune prin antenă și pot cauza deteriorarea echipamentului prin intermediul rețelei.
Fulgerul nu este doar la sol, ci și în interiorul norului. Nu sunt periculoase pentru cei de la sol, dar pot deteriora obiectele zburătoare: avioane, elicoptere și alte vehicule. În plus, un obiect de metal prins într-un nor cu puternic câmp electric, capabil să susțină, dar nu să creeze o încărcare, poate deveni inițiatorul fulgerului și să provoace apariția acestuia.
În sezonul cald, furtunile apar destul de des - fenomene naturale impresionante, însă provocând nu numai curiozitate, ci și frică. În timpul unei furtuni, între nori și Pământ apar descărcări electrice, care sunt clar vizibile și audibile: fulgerele sunt observate sub formă de linii luminoase ramificate care străpung cerul, iar puțin mai târziu auzim sunetul tunetului. În acest caz, de regulă, sunt ploi abundente, însoțite de vânturi puternice și grindină. Furtunile sunt unul dintre cele mai periculoase fenomene atmosferice: doar inundațiile sunt asociate cu un număr mai mare de victime umane decât furtunile. Interesul pentru studiul electricității naturale a apărut în cele mai vechi timpuri. Prima persoană care a studiat natura electrică a fulgerului a fost Benjamin Franklin, un american politician, dar în același timp om de știință și inventator. El a propus primul proiect de paratrăsnet încă din 1752. Să încercăm să ne dăm seama ce pericol prezintă o furtună și ce trebuie să știți și să faceți pentru a vă proteja.
În același timp, pe Pământ sunt aproximativ o mie și jumătate de furtuni, intensitatea medie a descărcărilor este estimată la 100 de fulgere pe secundă sau peste 8 milioane pe zi. Furtunile sunt distribuite inegal pe suprafața planetei. Există aproximativ de zece ori mai puține furtuni peste ocean decât peste continente. Aproximativ 78% din toate descărcările de fulgere sunt concentrate în zona tropicală și ecuatorială (de la 30° latitudine nordică până la 30° latitudine sudică). Activitatea maximă a furtunii are loc în Africa Centrală. În regiunile polare din Arctica și Antarctica și peste poli, practic nu există furtuni. Intensitatea furtunilor urmează soarele, cu furtuni maxime având loc vara (la latitudini medii) și în timpul zilei după-amiezii. Minimul de furtuni înregistrate are loc înainte de răsăritul soarelui. Furtunile sunt influențate și de caracteristicile geografice ale zonei: centrele puternice de furtună sunt situate în regiunile muntoase din Himalaya și Cordillera.
În timpul unei furtuni, între nori și Pământ se ridică o tensiune uriașă, ajungând la o valoare de 1000000000 V. La această tensiune, aerul este ionizat, transformându-se în plasmă, și are loc o descărcare electrică gigantică cu un curent de până la 300.000 A. Temperatura plasmei în fulger depășește 10.000 ° C. Fulgerul apare ca un fulger strălucitor de lumină și șoc undă sonoră, care se aude puțin mai târziu ca un tunet. Fulgerul este, de asemenea, periculos, deoarece poate lovi complet neașteptat, iar calea lui poate fi imprevizibilă. Cu toate acestea, distanța până la frontul furtunii și viteza de apropiere sau retragere a acestuia pot fi determinate cu ușurință folosind un cronometru. Pentru a face acest lucru, trebuie să detectați timpul dintre fulgerul și fulgerul tunetului. Viteza sunetului în aer este de aproximativ 340 m/s, așa că dacă auziți un tunet la 10 secunde după fulgerul luminii, atunci frontul furtunii este la aproximativ 3,4 km distanță. Măsurând în acest fel timpul dintre fulger și tunet, precum și timpul dintre diferite lovituri de fulgere, este posibil să se determine nu numai distanța până la acestea, ci și viteza de apropiere sau retragere a frontului de furtună:
unde este viteza sunetului, este timpul dintre fulgerul luminii și tunetul primului fulger, este timpul dintre fulgerul luminii și tunetul celui de-al doilea fulger, este timpul dintre fulger. Dacă valoarea vitezei se dovedește a fi pozitivă, atunci frontul de furtună se apropie, iar dacă este negativă, se îndepărtează. Trebuie avut în vedere că direcția vântului nu coincide întotdeauna cu direcția de mișcare a furtunii.
Dacă vă aflați într-o furtună, ar trebui să urmați o serie de reguli simple pentru a te proteja:
În primul rând, in timpul unei furtuni este indicat sa evitati zonele deschise. Este mai probabil ca fulgerul să lovească cel mai mult punctul culminant, un om singuratic într-un câmp este chiar acest punct. Dacă dintr-un motiv oarecare ești lăsat singur pe un câmp cu furtună, ascunde-te în orice posibilă depresiune: un șanț, gol sau cel mai jos loc al câmpului, ghemuiește-te și aplecă-ți capul. Trebuie amintit că solurile nisipoase și de piatră au o conductivitate electrică mai mică, ceea ce înseamnă că sunt mai sigure decât solurile argiloase. Nu ar trebui să vă ascundeți sub copaci izolați, deoarece aceștia sunt în principal susceptibili la lovituri de fulger. Și dacă vă aflați în pădure, atunci cel mai bine este să vă ascundeți sub copacii cu creștere joasă, cu o coroană densă.
În al doilea rând, în timpul furtunilor, evitați apa ca apa naturala– un bun conductor de curent. Un fulger se răspândește în jurul unui corp de apă pe o rază de aproximativ 100 de metri. Adesea lovește băncile. Prin urmare, în timpul unei furtuni, este necesar să vă îndepărtați de țărm și nu puteți înota sau pescui. În plus, în timpul unei furtuni, este indicat să scapi de obiectele metalice. Ceasurile, lanțurile și chiar o umbrelă deschisă deasupra capului sunt ținte potențiale pentru o grevă. Sunt cunoscute cazuri de fulger care a lovit o grămadă de chei dintr-un buzunar.
În al treilea rând, dacă o furtună te găsește în mașină, atunci protejează destul de bine de fulgere, deoarece chiar și atunci când fulgeră lovește, descărcarea are loc pe suprafața metalului. Prin urmare, închideți ferestrele, opriți radioul și navigatorul GPS. Nu atingeți nicio parte metalică a mașinii. Este foarte periculos să vorbești la telefon în timpul unei furtuni. telefon mobil. Cel mai bine este să-l opriți în timpul unei furtuni. Au existat cazuri când un apel primit a fost cauzat de fulgere. O bicicletă și o motocicletă, spre deosebire de o mașină, nu te vor salva de o furtună. Este necesar să demontați, să așezați vehiculul pe sol și să vă îndepărtați la o distanță de aproximativ 30 m de acesta.
În natură există diferite tipuri fulger: liniare (la sol, intranori, fulgere în atmosfera superioară) și fulgere cu bile - formațiuni luminoase care plutesc în aer, unic rare fenomen natural. Dacă natura fulgerului liniar este clară și comportamentul său este mai previzibil, atunci natura fulgerului cu bile deține încă multe secrete. În ciuda faptului că probabilitatea ca o persoană să fie lovită de fulgerul cu minge este mică, reprezintă totuși un pericol grav, deoarece nu există metode și reguli fiabile de protecție împotriva acestuia.
Comportamentul fulgerului cu minge este imprevizibil. Poate apărea brusc oriunde, inclusiv în interior. Au fost cazuri de fulgere cu bile care au apărut de la un receptor de telefon, un aparat de ras electric, un întrerupător, o priză sau un difuzor. Destul de des intră în clădiri prin țevi, ferestre deschise și uși. Sunt cazuri cunoscute când fulger cu minge pătrunse în cameră prin crăpături înguste și chiar prin gaura cheii. Dimensiunile fulgerului cu minge pot varia: de la câțiva centimetri la câțiva metri. În cele mai multe cazuri, fulgerul cu bile plutește sau se rostogolește cu ușurință deasupra solului, uneori sărind, dar poate pluti și deasupra suprafeței pământului. Potrivit martorilor oculari, fulgerul cu bile reacționează la vânt, curenți de aer, curenți de aer ascendenți și descendenți. Dar nu este întotdeauna cazul: există cazuri în care fulgerul cu bile nu a reacționat în niciun fel la curenții de aer.
Fulgerul cu minge poate apărea brusc și la fel de brusc poate dispărea fără a provoca vătămări unei persoane sau spații. De exemplu, poate zbura într-o fereastră și poate zbura din cameră prin usa deschisa sau un horn care zboară pe lângă tine. Cu toate acestea, trebuie să știți că orice contact cu o persoană duce la răni grave, arsuri și, în majoritatea cazurilor, la moarte. Prin urmare, dacă vezi un fulger cu minge, cel mai sigur lucru de făcut este să te îndepărtezi cât mai mult de el.
În plus, fulgerele cu minge explodează adesea. Unda de aer de șoc rezultată poate răni o persoană sau poate duce la distrugere. De exemplu, sunt cunoscute cazuri de explozii cu fulgere în sobe și coșuri de fum, care au dus la pagube grave. Temperatura din interiorul fulgerului cu bile ajunge la 5000 °C, deci poate provoca un incendiu. Statisticile privind comportamentul fulgerului cu bile indică faptul că în 80% din cazuri exploziile nu au fost periculoase, dar consecințe grave au apărut totuși în 10% dintre explozii.
Folosind metoda propusă, vă sugerăm să calculați distanța până la descărcarea fulgerului și viteza acestuia dacă primul tunet s-a auzit la 20 de secunde după observarea primului fulger, iar al doilea la 15 secunde după observarea celui de-al doilea fulger. Timpul dintre fulgere este de 1 minut.