quinta-feira, 23 de outubro de 2008

Mapa conceitual

Numa trovoada...


Vêem-se primeiro os relâmpagos e só depois se ouve o trovão. A velocidade da luz é cerca de 300 000 quilómetros por segundo, pelo que, na prática, podemos considerar que não há atraso entre o momento da descarga eléctrica e o momento em que vemos o relâmpago. Mas o som propaga-se no ar a cerca de 340 metros por segundo, pelo que o trovão nos chega depois do relâmpago, apesar de ter sido gerado praticamente em simultâneo. O número de segundos entre o momento em que vemos o relâmpago e o momento em que ouvimos o trovão permite-nos pois calcular a distância da tempestade: multiplica-se esse número por 340 e encontra-se, em metros, a distância a que se registou a descarga.
Tudo isto é simples, prático e instrutivo. No entanto, não é completamente verdade, apesar de fornecer uma boa aproximação. Em primeiro lugar, a velocidade do som no ar não é exactamente 340 m/s — aumenta quase linearmente com a temperatura e depende de outros factores. Mas o mais curioso é que o som nos chega muito mais rapidamente, porque começa por viajar como onda de choque ou de explosão, que atravessa o ar a uma velocidade cerca de 40 vezes superior à do som. Essa onda percebe-se por vezes com uma espécie de crepitar que precede o trovão. O trovão só se forma depois de essa onda ter viajado alguns instantes pelo ar. Assim, quando fazemos as contas habituais estamos apenas a calcular uma distância mínima para a tempestade. Na realidade, ela pode estar bastante mais longe. Por isso, leitor, se fizer as contas durante uma trovoada e concluir que o raio lhe caiu em cima, não conclua que acabou de morrer chamuscado.

Por que o raio vem antes do trovão?

O relâmpago
As principais conseqüências das descargas elétricas atmosféricas (raios) são a luz (relâmpago) e o som (trovão). Os relâmpagos são produzidos basicamente pela radiação eletromagnética emitida por elétrons que, após serem excitados pela energia elétrica, retornam a seus estados fundamentais. Isto ocorre principalmente na Descarga de Retorno e por esta razão, no caso da descarga nuvem-solo, a geração da luz é feita de baixo para cima. A luz do relâmpago é bastante intensa devido à grande quantidade de moléculas excitadas. Pode-se observar que as ramificações do canal são menos brilhantes pela menor quantidade de cargas presentes nessa região. A geração de luz dura cerca de um décimo de segundo. Portanto, os fótons produzidos no início da trajetória, apesar de chegarem primeiro na retina do observador, conseguem mantê-la sensibilizada até a chegada dos fótons provenientes do final da trajetória. Por isso, é comum se pensar que o canal se iluminou todo de uma vez ou ainda que o relâmpago caiu, vindo de cima para baixo, talvez por colocarmos a nuvem como nossa referência. Geralmente a luz do relâmpago é de cor branca, mas pode variar, dependendo das propriedades atmosféricas entre o relâmpago e o observador.
Um raio dura em média meio segundo. Nesse intervalo de tempo, muitos fenômenos se combinam, principalmente físicos e climáticos, para resultar naquilo que vemos e ouvimos. Conforme eles variam, as descargas podem ser mais ou menos intensas. Algumas regiões do planeta têm maior tendência a produzir descargas elétricas atmosféricas.
OS TROVÕES
Formação
O trovão é uma onda sonora provocada pelo aquecimento do canal principal durante a subida da Descarga de Retorno. Ele atinge temperaturas entre 20 e 30 mil graus Celsius em apenas 10 microssegundos (0,00001 segundos). O ar aquecido se expande e gera duas ondas: a primeira é uma violenta onda de choque supersônica, com velocidade várias vezes maior que a velocidade do som no ar e que nas proximidades do local da queda é um som inaudível para o ouvido humano; a segunda é uma onda sonora de grande intensidade a distâncias maiores. Essa constitui o trovão audível.

As ondas sonoras geradas pelo movimento das cargas elétricas na atmosfera são denominadas trovões. Resultado do aumento da temperatura do ar por onde o raio passa, os trovões podem ser perigosos, nas proximidades de onde o fenômeno acontece. Entretanto, na maioria dos casos, causam apenas medo aos mais sensíveis.

Por que o raio vem antes do trovão?



O raio vem antes do trovão por que a velocidade da luz é mais rápida que a velocidade do som.