Raios, Relâmpagos e Trovões

Algumas curiosidades:

• O Brasil é campeão mundial em incidência de raios (aprosimadamente 100 mortes e mais de R$ 1 bilhão de prejuízo por ano)

• Talvez ninguém tenha sido tão perseguido pelos raios quanto o azarado Roy Sullivan, guarda-florestal no estado americano da Virgínia. Ele foi atingido sete vezes. Na primeira, em 1942, ele perdeu a unha de um dedão do pé. Em 1969, 1970, 1972 e 1973 escapou com queimaduras leves. Em 1976, feriu o tornozelo. Em 1977, ficou com o peito e a barriga queimados. Agüentou todo esse tranco, mas acabou se suicidando em 1983.

• O ano de 1983 ficou registrado como um dos piores na história da Sociedade Esportiva Palmeiras — atual campeão de futebol paulista e brasileiro. Não apenas pelo péssimo futebol jogado pelo time. Em setembro daquele ano, um raio atingiu o estádio do Parque Antártica, em São Paulo, durante um treino, quase matando o meia-direita Carlos Alberto Borges — que sofreu uma parada cardíaca — e derrubando técnico e jogadores. A torcida não lamentou.

Este é um tópico de aprofundamento de alguns concietos de eletrostática que estudamos até aqui.

O conteúdo deste tópico foi retirado dos sites:

https://www.ambienteenergia.com.br/index.php/2013/01/brasil-pais-dos-raios/21838

https://www.nsctotal.com.br/noticias/tudo-o-que-voce-precisa-saber-sobre-raios-relampagos-e-trovoes

https://super.abril.com.br/comportamento/brasil-o-pais-dos-100-milhoes-de-raios/

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/raios-trovoes.htm

https://blog.biologiatotal.com.br/raios-trovoes-e-relampagos/

VAMOS ENTENDER O QUE SÃO RAIOS, RELÂMPAGOS, TROVÕES E OS PÁRA-RAIOS

Assista ao vídeo abaixo (Canal Física Marginal) e depois leia o texto:

Se você já presenciou uma tempestade, muito provavelmente notou alguns dos fenômenos mais interessantes da natureza: Raios, Trovões e Relâmpagos.

Primeiramente, vamos esclarecer a diferença entre esses três fenômenos:

Os raios são grandes descargas elétricas que ocorrem entre uma nuvem e o solo, entre nuvens ou até mesmo dentro de uma mesma nuvem.

Chamamos de trovões os sons gerados por essas descargas elétricas.

Além de som, esses eventos geram também clarões, e são esses que definimos como relâmpagos.

Tá, mas o que está por trás desses fenômenos?

Formação de Raios

Os raios são formados a partir da eletrização de nuvens muito altas, que pairam a cerca de 4 km do solo e chegam a possuir 12 km de espessura. O movimento intenso de massas de ar no interior das nuvens gera atrito entre moléculas de água e gelo, causando a eletrização da nuvem, que terá as cargas elétricas separadas de modo que a sua base e o topo possuirão cargas elétricas de sinais opostos.

Da mesma forma que cargas elétricas de mesmo sinal se repelem, cargas elétricas de sinais opostos se atraem. Logo, as cargas negativas das nuvens tenderiam a se aproximar das cargas positivas da superfície terrestre.

À medida que o acúmulo de cargas nas extremidades da nuvem cresce, a diferença de potencial (ddp) ou a TENSÃO entre essas regiões torna-se cada vez maior, ao ponto de o ar entre as camadas superior e inferior da nuvem ser ionizado e conduzir corrente elétrica. Nesse momento dizemos que a rigidez dielétrica do ar, que é um tipo de isolante elétrico, foi rompida e uma enorme descarga elétrica é criada.

A descarga elétrica criada pode viajar entre a nuvem e a Terra. Nesse caso, qualquer corpo em destaque no solo, como morros, pessoas de pé, árvores, prédios, antenas, etc., pode ser utilizado como ponto de contato.

Formação de Relâmpagos e Trovões

Esse tipo de descarga elétrica aquece muito o ar por onde passa. A temperatura desse pode chegar a 25.000º C. Para você ter uma ideia, isso é 5 vezes mais quente que a superfície do nosso Sol.

Essa alta temperatura tem duas consequências:

O ar, quando superaquecido, emite radiação luminosa na faixa visível do espectro eletromagnétio. É essa luz que causa os clarões no céu, ou seja, os relâmpagos.

Além disso, sabemos que quando um gás é aquecido ele expande, aumentando o seu volume. Na ocorrência de raios, a expansão do ar é extremamente violenta, gerando as ondas de som que chamamos de trovões.

Velocidade: Relâmpagos x Trovões

Durante uma tempestade, o que você nota primeiro: Relâmpagos ou Trovões?

Apesar de ambos serem gerados a uma mesma distância de você, um deles é uma onda eletromagnética (luz) e o outro é uma onda mecânica (som).

A velocidade do som no ar é de aproximadamente 343 m/s, já a velocidade da luz está próxima de 300.000.000 m/s. Logo, você sempre observará o relâmpago antes de poder escutar o trovão.

Como a velocidade da luz é muuuuuuuito maior que a velocidade do som, então a luz sempre chega aos nossos sentidos primeiro que o som. Por isso vemos primeiro o relâmpago e só depois de um tempo ouvimos o trovão.

Funcionamento dos Para-raios

Como um raio escolhe o que ele vai atingir?

Essa é uma pergunta complicada. Vários fatores estão envolvidos nessa escolha, dentre eles:

Altitude: Quanto mais elevado um corpo está, mais próximo o seu acúmulo de cargas positivas estará das cargas negativas das nuvens, facilitando assim a descarga.

Condutividade: Cargas elétricas preferem se movimentar em materiais mais condutores. Portanto, quanto maior a condutividade elétrica do material, maior as chances dele ser acometido por um raio.

Objetos Pontiagudos: Objetos pontiagudos tendem a reunir uma quantidade enorme de carga em suas pontas, atraindo muito descargas elétricas.

Um para-raios utiliza-se dessas três caraterísticas para proteger nossas casas desses eventos destrutivos.

Eles são geralmente colocados em lugares altos, são metálicos, ou seja, extremamente condutores, além de serem pontiagudos. Logo, eles tendem a atrair todos os raios para si!

Proteja-se, que os raios vêm aí

Se você for surpreendido por relâmpagos durante uma tempestade ou mesmo antes de a chuva chegar (isso mesmo, eles também caem antes dos temporais), acautele-se.

Fora de casa

• Evite contato com cercas de arame, grades, tubos metálicos, linhas telefônicas, de energia elétrica ou estruturas metálicas.

• Afaste-se de tratores e máquinas agrícolas, motocicletas, bicicletas e carroças; se estiver num carro com chapas metálicas, fique dentro dele com as janelas fechadas.

• Afaste-se de campos abertos, pastos, campos de futebol, piscinas, lagos, praias, árvores isoladas, postes e lugares altos.

Dentro de casa

• Evite tomar banho, usar chuveiro ou torneira elétrica.

• Afaste-se de fogões, geladeiras e canos.

• Evite ligar aparelhos e motores elétricos, pois eles podem queimar.

• Afaste-se de tomadas e não use o telefone.

• Desligue da tomada os aparelhos eletrônicos como som, computador e televisão. Para os aparelhos de televisão existem dispositivos protetores que são instalados nas tomadas e podem ser encontrados nas casas de material elétrico. Fax, computadores e secretárias eletrô-nicas requerem proteção especial. Basta consultar as lojas especializadas em eletroeletrônicos.

• Por fim, agüente firme, pois o sufoco, geralmente, não dura mais de dez minutos.

O VÍDEO ABAIXO APRFUNDA ESTA DISCUSSÃO:

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