Relâmpago

Relâmpago

Um relâmpago é uma descarga eletrostática repentina acompanhada por um estrondo conhecido como trovão.

Geografia

Palavras-chave

raio, eletricidade, quitação, trovão, fenômeno luminoso, carga positiva, carga negativa, cristal de gelo, plasma, para-raios, tempestade, tempo, nuvem, formação de nuvens, precipitação, chuva, granizo, gelo, meteorologia, eletrostática, geografia

Itens relacionados

Questôes

  • A que distância estamos de um relâmpago se a diferença entre o raio e o trovão é de 5 segundos?
  • Quem provou que as nuvens têm carga elétrica?
  • Quem era o deus do céu e dos trovões na mitologia grega?
  • O que se forma no ar durante um relâmpago?
  • Quantos relâmpagos se produzem anualmente, em média, na atmosfera terrestre?
  • Nas zonas temperadas, em que estação do ano se produzem mais relâmpagos?
  • Qual destas afirmações é verdadeira em relação aos relâmpagos nuvem-terra?
  • Segundo a ciência moderna, o que origina os trovões?
  • Qual destas afirmações é verdadeira em relação as nuvens de tempestade?
  • Que força controla o movimento dos cristais de gelo numa nuvem de tempestade?
  • O que é a ionização?
  • Um relâmpago pode aquecer o ar em seu redor a que temperatura?
  • Qual destas afirmações é verdadeira?
  • Qual destas afirmações é falsa?
  • Onde é seguro permanecer durante uma tempestade elétrica?
  • Que propriedade é característica do para-raios?
  • Qual destes é um fenômeno luminoso produzido acima das nuvens?

Cenas

Tipos de relâmpagos

O relâmpago é um dos fenômenos mais espetaculares ocorridos na nossa atmosfera.

Eles podem ser agrupados pelo seu local de formação. Os relâmpagos nuvem-nuvem são geralmente horizontais e podem alcançar uma longitude de 40 a 50 km, enquanto os relâmpagos intra-nuvem contam com uma longitude máxima de apenas alguns quilômetros. Estes dois são percebidos como breves relâmpagos sem ramificações e pertencem aos tipos mais comuns de relâmpagos, representando cerca de 65 a 75% das ocorrências. Um tipo relativamente raro é o raio nuvem-ar. O tipo mais espetacular, no entanto, é o relâmpago nuvem-terra, que atinge alguns quilômetros de comprimento.

Como se formam

  • cristal de gelo
  • cristal de gelo
  • partículas carregadas positivamente
  • partículas carregadas negativamente
  • velocidade da luz - A velocidade de propagação da luz no ar é de 299.799 km/s.
  • velocidade do som - A velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s.

A explicação científica moderna do fenômeno baseia-se nas experiências do cientista Benjamin Franklin. Em 1752, ele demonstrou com uma pipa de papel que é possível atrair a eletricidade de um relâmpago, provando que as nuvens acumulam carga elétrica.

Segundo os conhecimentos atuais, sabe-se que as nuvens, formadas por vapor de água, congelam a grandes altitudes. Os movimentos dos cristais de gelo em sua formação são então influenciados ao mesmo tempo pela gravidade e pelo empuxo fornecido pelo ar quente ascendente. Como estas forças estão em direções opostas, os cristais de gelo estão em constante movimento, roçando entre si e acumulando carga eletrostática. Na maior parte dos casos, a carga dos cristais de gelo ascendentes torna-se positiva e os cristais de gelo descendentes adquirem carga negativa. Assim, a parte superior da nuvem é carregada positivamente enquanto a sua parte inferior adquire carga negativa.

A carga negativa acumulada na parte inferior da nuvem e as partículas negativas situadas em baixo da superfície terrestre repelem-se. Como resultado, a superfície adquire carga positiva. Devido à diferença de potência elétrica gerada entre a nuvem e a terra, produz-se uma descarga elétrica sob a forma de relâmpagos para igualar esta diferença.

Fenômenos associados

  • flash - As partículas carregadas negativamente que atravessam o canal de plasma ionizam as moléculas do ar. Durante este fenômeno, gera-se plasma e o relâmpago alcança uma temperatura de 30.000 ºC.

Ao ocorrer um relâmpago, produz-se plasma, que consiste em partículas carregadas positivamente e partículas de grande energia carregadas negativamente movendo livremente. Depois de um tempo, as partículas de grande energia retornam ao seu estado base de pouca energia. Durante este processo, transmitem a sua energia ao ambiente sob a forma de luz e calor. Os fótons produzidos são o um relâmpago.

O plasma é capaz de aquecer o ar a seu redor, com muita rapidez, a uma temperatura de 30.000 ºC. Depois de alcançar este ponto, o volume do ar expande-se subitamente. Como o plasma desaparece numa fração de segundo, o ar esfria e o seu volume decresce. O crescimento e decrescimento do volume do ar são acompanhados por um som parecido ao de uma explosão, a que chamamos trovão.

Fenômenos na alta atmosfera

  • sprite vermelho - Foi descoberto em 1869, enquanto se fotografava a aurora boreal. Este fenômeno luminoso formado por cima de cumulonimbos (nuvens de tempestade) coincide muitas vezes com a atividade de relâmpagos nuvem-terra e intra-nuvem. A maioria apresenta cor vermelha com a parte inferior filamentosa de cor azulada. Os relâmpagos aparecem formando grupos e duram alguns milissegundos. A altura varia entre 40 e 50 km.
  • jato azul - É um fenômeno muito mais raro que os sprites. Projeta-se desde a parte superior de uma nuvem eletricamente carregada e desaparece após décimos de segundo.
  • elfo - Forma-se a grande altitude e tem a aparência de um anel plano de quase 400 km de diâmetro, que se expande com rapidez. Muitas vezes coincide com a aparição de sprites. Caracteriza-se por suas tonalidades avermelhadas, alaranjadas e amareladas.

Durante uma forte tempestade elétrica, também podem se formar raios de luz acima das nuvens. São gerados devidos aos relâmpagos que criam um campo elétrico entre uma nuvem negra de trovoada e a ionosfera. Estes fenômenos atmosféricos de baixa pressão são apenas visíveis por um período de tempo extremamente curto e recebem o seu nome por causa da sua cor e forma.

A descarga de um sprite tem a forma semelhante à de uma medusa ou coluna. Um jato azul projeta-se desde a parte superior de uma nuvem negra de trovoada, sendo azul e mais brilhante que um sprite. Um elfo é um fenômeno da alta atmosfera que acontece frequentemente com a aparição de um sprite, formando um disco plano.

Frequência

Cerca de 1500 milhões de relâmpagos são formados na atmosfera terrestre anualmente, apesar de não estarem uniformemente distribuídos. São mais recorrentes sobre a terra do que sobre o mar. Além disso, são mais tipicamente formados em zonas tropicais e raramente formados em regiões polares.

Na mitologia nórdica, o deus responsável pelas tempestades e relâmpagos chama-se Thor, enquanto o seu equivalente grego se chama Zeus. Ainda hoje em dia é comum, em numerosas culturas, considerar os relâmpagos como uma manifestação divina.

As quedas de relâmpagos constituem grande ameaça, já que a cada ano causam a morte de milhares de pessoas mundialmente e estão relacionados com um número significativo de incêndios. Durante uma tempestade elétrica, aconselha-se que as pessoas se refugiem em veículos ou edifícios. Se isto não for possível, cumes de montanhas e o abrigo das árvores devem ser evitados.

Edifícios altos são protegidos com para-raios que conduzem a carga elétrica dos relâmpagos até a superfície, evitando que o edifício seja danificado.

Animação

  • relâmpago nuvem-nuvem
  • relâmpago intra-nuvem
  • relâmpago nuvem-ar
  • relâmpago nuvem-terra
  • cristal de gelo
  • cristal de gelo
  • partículas carregadas positivamente
  • partículas carregadas negativamente
  • velocidade da luz - A velocidade de propagação da luz no ar é de 299.799 km/s.
  • velocidade do som - A velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s.
  • trovão - O ar ao redor de um relâmpago aquece subitamente a uma temperatura superior a 30.000 ºC e expande-se, esfriando com muita rapidez. A expansão e contração rápida do ar gera um som parecido ao de uma explosão.
  • flash - As partículas carregadas negativamente que atravessam o canal de plasma ionizam as moléculas do ar. Durante este fenômeno, gera-se plasma e o relâmpago alcança uma temperatura de 30.000 ºC.
  • sprite vermelho - Foi descoberto em 1869, enquanto se fotografava a aurora boreal. Este fenômeno luminoso formado por cima de cumulonimbos (nuvens de tempestade) coincide muitas vezes com a atividade de relâmpagos nuvem-terra e intra-nuvem. A maioria apresenta cor vermelha com a parte inferior filamentosa de cor azulada. Os relâmpagos aparecem formando grupos e duram alguns milissegundos. A altura varia entre 40 e 50 km.
  • jato azul - É um fenômeno muito mais raro que os sprites. Projeta-se desde a parte superior de uma nuvem eletricamente carregada e desaparece após décimos de segundo.
  • elfo - Forma-se a grande altitude e tem a aparência de um anel plano de quase 400 km de diâmetro, que se expande com rapidez. Muitas vezes coincide com a aparição de sprites. Caracteriza-se por suas tonalidades avermelhadas, alaranjadas e amareladas.

Narração

O relâmpago é um dos fenômenos mais espetaculares ocorridos na nossa atmosfera.

Eles podem ser agrupados pelo seu local de formação. Os relâmpagos nuvem-nuvem são geralmente horizontais e podem alcançar uma longitude de 40 a 50 km, enquanto os relâmpagos intra-nuvem contam com uma longitude máxima de apenas alguns quilômetros. Estes dois são percebidos como breves relâmpagos sem ramificações e pertencem aos tipos mais comuns de relâmpagos, representando cerca de 65 a 75% das ocorrências. Um tipo relativamente raro é o raio nuvem-ar. O tipo mais espetacular, no entanto, é o relâmpago nuvem-terra, que atinge alguns quilômetros de comprimento.

A explicação científica moderna do fenômeno baseia-se nas experiências do cientista Benjamin Franklin. Em 1752, ele demonstrou com uma pipa de papel que é possível atrair a eletricidade de um relâmpago, provando que as nuvens acumulam carga elétrica.

Segundo os conhecimentos atuais, sabe-se que as nuvens, formadas por vapor de água, congelam a grandes altitudes. Os movimentos dos cristais de gelo em sua formação são então influenciados ao mesmo tempo pela gravidade e pelo empuxo fornecido pelo ar quente ascendente. Como estas forças estão em direções opostas, os cristais de gelo estão em constante movimento, roçando entre si e acumulando carga eletrostática. Na maior parte dos casos, a carga dos cristais de gelo ascendentes torna-se positiva e os cristais de gelo descendentes adquirem carga negativa. Desse modo, a parte superior da nuvem é carregada positivamente enquanto a sua parte inferior adquire carga negativa.

A carga negativa acumulada na parte inferior da nuvem e as partículas negativas situadas em baixo da superfície terrestre repelem-se. Como resultado, a superfície adquire carga positiva. Devido à diferença de potência elétrica gerada entre a nuvem e a terra, produz-se uma descarga elétrica sob a forma de relâmpagos para igualar esta diferença.

Ao ocorrer um relâmpago, produz-se plasma, que consiste em partículas carregadas positivamente e partículas de grande energia carregadas negativamente movendo livremente. Depois de um tempo, as partículas de grande energia retornam ao seu estado base de pouca energia. Durante este processo, transmitem a sua energia ao ambiente sob a forma de luz e calor. Os fótons produzidos são o um relâmpago.

O plasma é capaz de aquecer o ar a seu redor, com muita rapidez, a uma temperatura de 30.000 ºC. Depois de alcançar este ponto, o volume do ar expande-se subitamente. Como o plasma desaparece numa fração de segundo, o ar esfria e o seu volume decresce. O crescimento e decrescimento do volume do ar são acompanhados por um som parecido ao de uma explosão, a que chamamos trovão.

Durante uma forte tempestade elétrica, também podem se formar raios de luz acima das nuvens. São gerados devidos aos relâmpagos que criam um campo elétrico entre uma nuvem negra de trovoada e a ionosfera. Estes fenômenos atmosféricos de baixa pressão são apenas visíveis por um período de tempo extremamente curto e recebem o seu nome por causa da sua cor e forma.

A descarga de um sprite tem a forma semelhante à de uma medusa ou coluna. Um jato azul projeta-se desde a parte superior de uma nuvem negra de trovoada, sendo azul e mais brilhante que um sprite. Um elfo é um fenômeno da alta atmosfera que acontece frequentemente com a aparição de um sprite, formando um disco plano.

Cerca de 1500 milhões de relâmpagos são formados na atmosfera terrestre anualmente, apesar de não estarem uniformemente distribuídos. São mais recorrentes sobre a terra do que sobre o mar. Além disso, são mais tipicamente formados em zonas tropicais e raramente formados em regiões polares.

Na mitologia nórdica, o deus responsável pelas tempestades e relâmpagos chama-se Thor, enquanto o seu equivalente grego se chama Zeus. Ainda hoje em dia é comum, em numerosas culturas, considerar os relâmpagos como uma manifestação divina.

As quedas de relâmpagos constituem grande ameaça, já que a cada ano causam a morte de milhares de pessoas mundialmente e estão relacionados com um número significativo de incêndios. Durante uma tempestade elétrica, aconselha-se que as pessoas se refugiem em veículos ou edifícios. Se isto não for possível, cumes de montanhas e o abrigo das árvores devem ser evitados.

Edifícios altos são protegidos com para-raios que conduzem a carga elétrica dos relâmpagos até a superfície, evitando que o edifício seja danificado.

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