Iluminando a Ciência dos Raios e Trovões: Descubra os Segredos do Céu"

Hoje vamos explorar o fascinante mundo dos raios e trovões de uma maneira científica, e acessível. Prepare-se para mergulhar nas maravilhas do céu e desvendar os mistérios por trás desses fenômenos espetaculares!

1. O que são raios e trovões?

Os raios são descargas elétricas geradas pelo atrito de massas de ar nas nuvens, e os trovões resultam da expansão de massas de ar aquecidas pelos raios.

Os raios originam-se a partir do atrito de massas de ar, o que causa a eletrização das nuvens.

Os raios e trovões são fenômenos que sempre ocorreram em nosso planeta e que antigamente eram associados a ações de deuses, como Zeus, para os gregos, e Thor, para a mitologia nórdica. Veja quais são os processos físicos envolvidos na formação desses fenômenos:Claro, vou te explicar o que são raios de uma forma fácil de entender para adolescentes!

Raios

Os raios são uma forma poderosa de energia elétrica que ocorre durante uma tempestade. Quando uma nuvem de tempestade está carregada com eletricidade, pode acontecer uma descarga elétrica intensa da nuvem para a terra, conhecida como raio.

O raio é uma corrente elétrica extremamente forte e rápida. Ele pode aquecer o ar ao seu redor a uma temperatura de aproximadamente 30 mil graus Celsius, que é mais quente do que a superfície do sol! 

É importante lembrar que os raios podem ser perigosos. Eles representam um grande risco para as pessoas durante uma tempestade, então é essencial encontrar abrigo em um local seguro, como dentro de uma casa, prédio ou carro, para evitar ser atingido por um raio.

Trovões

Essa alta temperatura deixa o ar ao redor do raio se expandir rapidamente, criando o som alto e característico do trovão que ouvimos depois de ver um raio.

Como a velocidade de propagação da luz é muito superior à velocidade de propagação do som no ar, sempre perceberemos o raio primeiro e só posteriormente ouviremos o trovão.

Curiosidade 

O Brasil é um dos países mais atingidos por raios no mundo e apresenta uma taxa média de 50 milhões de raios por ano!

2. Descobrindo a eletricidade atmosférica:

A contribuição de Benjamin Franklin para o entendimento dos raios:

Benjamin Franklin fez várias contribuições importantes para o entendimento dos raios. Em meados do século XVIII, ele conduziu uma série de experimentos, incluindo o famoso experimento do papagaio com uma chave, para demonstrar que os raios eram uma forma de eletricidade.

Franklin percebeu que os raios poderiam ser capturados usando um objeto pontiagudo conectado a um condutor elétrico. Ele inventou um dispositivo conhecido como para-raios, que consistia em uma haste de metal em um mastro alto, com um fio condutor que o conectava ao solo. O objetivo era atrair os raios e desviá-los para um ponto seguro, protegendo assim as estruturas e as pessoas dos danos causados pelos raios.

Essa ideia revolucionou a proteção contra raios e foi uma das contribuições mais significativas de Franklin para a área. Sua pesquisa e experimentos também ajudaram a entender a natureza da eletricidade atmosférica e a distinguir entre eletricidade positiva e negativa.

Além disso, Franklin foi responsável por cunhar termos como "eletricidade" e "carga elétrica positiva e negativa", que ainda são usados até hoje. Ele publicou seus experimentos e descobertas em seu livro "Experiments and Observations on Electricity", que contribuiu para o avanço do conhecimento científico sobre os raios e a eletricidade em geral.

3. Tipos de raios:

Claro! Existem vários tipos de raios, incluindo os raios normais ou nuvem-solo, os raios intra-nuvens, os raios entre nuvens e os raios em bola de fogo.

• Raios normais ou nuvem-solo: Esses são os tipos mais comuns de raios e ocorrem dentro de uma nuvem e atingem o solo. Eles são conhecidos pela forma característica em forma de ramificação.

• Raios intra-nuvens: Esses raios ocorrem dentro de uma nuvem e não atingem o solo. Eles podem se formar quando há uma diferença de carga elétrica dentro da nuvem, criando um caminho de baixa resistência ao longo do qual a eletricidade pode fluir.

•  Raios entre nuvens: Esses raios ocorrem quando a eletricidade se move entre diferentes nuvens. Eles podem parecer mais fracos do que os raios nuvem-solo, mas ainda são uma força poderosa.

• Raios em bola de fogo: Também conhecidos como raios globulares, estes são fenômenos raros e misteriosos. Eles assumem a forma de esferas luminosas e flutuam no ar por um curto período de tempo antes de desaparecerem.

É importante lembrar que raios são descargas elétricas poderosas e podem ser perigosos, representando riscos de incêndios florestais e destruição de propriedades, além de representarem uma ameaça para a segurança das pessoas. Recomenda-se sempre seguir as orientações de segurança durante tempestades elétricas.

4. O som do trovão:

Experimento para calcular a distância entre você:

Aqui está um experimento simples que você pode tentar para calcular a distância de um trovão:

1. Espere por uma tempestade com trovões e relâmpagos em uma área aberta e segura.

2. Quando você ver o relâmpago, marque o momento em que o vê. Você pode contar "mil e um, mil e dois" para estimar o tempo.

3. Ouça atentamente o trovão e marque o momento em que o som chegar até você. Mais uma vez, conte "mil e um, mil e dois" para estimar o tempo.

4. Anote o tempo decorrido entre o momento em que você viu o relâmpago e quando ouviu o trovão.

5. Use a velocidade do som para calcular a distância. A velocidade do som no ar é de aproximadamente 343 metros por segundo.

6. Divida o tempo decorrido pelo valor da velocidade do som para encontrar a distância. Por exemplo, se o tempo decorrido for de 5 segundos, a distância seria de aproximadamente 1715 metros.

Lembre-se de que essa é apenas uma estimativa aproximada, pois podem haver variações na velocidade do som dependendo das condições atmosféricas. Além disso, tenha em mente que este experimento pressupõe que o trovão esteja diretamente acima de você. Para trovões mais distantes, o ângulo e a altura podem afetar a precisão do cálculo.

Explorar o mundo dos raios e trovões é uma experiência emocionante e, ao mesmo tempo, educativa. Espero que este blog tenha fornecido informações valiosas sobre esses fenômenos naturais, ajudando você a apreciar sua beleza e entender seus mecanismos científicos. Lembre-se sempre de priorizar a segurança durante tempestades e de compartilhar seu conhecimento com outros entusiastas do céu. Continue explorando e se maravilhando com as maravilhas da natureza!

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Por Larissa Vieira e Aloísio Lemes