Os povos antigos nem sempre consideravam a tempestade e o raio, bem como o trovão que os acompanhava, como uma manifestação da ira dos deuses. Por exemplo, para os helenos, trovões e relâmpagos eram símbolos de poder supremo, enquanto os etruscos os consideravam sinais: se um relâmpago fosse visto do leste, significava que tudo ficaria bem, e se brilhasse no oeste ou noroeste, vice-versa.

A ideia dos etruscos foi adotada pelos romanos, que estavam convencidos de que um raio de lado direitoé motivo suficiente para adiar todos os planos para o dia. Os japoneses tinham uma interpretação interessante das faíscas celestiais. Dois vajras (relâmpagos) eram considerados símbolos de Aizen-meo, o deus da compaixão: uma faísca estava na cabeça da divindade, ele segurava a outra em suas mãos, suprimindo com ela todos os desejos negativos da humanidade.

O raio é uma enorme descarga elétrica, que é sempre acompanhada por um flash e estrondos estrondosos (um canal de descarga brilhante semelhante a uma árvore é claramente visível na atmosfera). Ao mesmo tempo, um relâmpago quase nunca é um, geralmente é seguido por dois, três e geralmente atinge várias dezenas de faíscas.

Essas descargas são quase sempre formadas em nuvens cumulonimbus, às vezes em grandes nuvens stratus: limite superior costuma atingir sete quilômetros acima da superfície do planeta, enquanto a parte inferior pode quase tocar o solo, não ficando acima de quinhentos metros. O raio pode se formar tanto em uma nuvem quanto entre nuvens eletrificadas próximas, bem como entre uma nuvem e o solo.

Uma nuvem de tempestade consiste em uma grande quantidade de vapor condensado na forma de gelo (a uma altura superior a três quilômetros, quase sempre são cristais de gelo, já que a temperatura aqui não sobe acima de zero). Antes que a nuvem se torne uma tempestade, os cristais de gelo começam a se mover ativamente dentro dela, enquanto as correntes de ar quente que sobem da superfície aquecida os ajudam a se mover.

As massas de ar carregam pedaços menores de gelo para cima, que colidem constantemente com cristais maiores durante o movimento. Como resultado, cristais menores são carregados positivamente, os maiores são carregados negativamente.

Depois que pequenos cristais de gelo se acumulam no topo e os grandes na parte inferior, o topo da nuvem é carregado positivamente, o fundo é carregado negativamente. Assim, a intensidade do campo elétrico na nuvem atinge níveis extremamente altos: um milhão de volts por metro.

Quando essas regiões com cargas opostas colidem umas com as outras, nos pontos de contato, íons e elétrons formam um canal através do qual todos os elementos carregados descem e uma descarga elétrica é formada - um raio. Neste momento se destaca tão energia poderosa que sua potência seria suficiente para alimentar uma lâmpada de 100 watts por 90 dias.

O canal aquece até quase 30.000 graus Celsius, cinco vezes a temperatura do Sol, produzindo uma luz brilhante (o flash normalmente dura apenas três quartos de segundo). Após a formação do canal, a nuvem de tempestade começa a descarregar: a primeira descarga é seguida por duas, três, quatro ou mais faíscas.

Um raio se assemelha a uma explosão e causa a formação de uma onda de choque, extremamente perigosa para qualquer ser vivo que se encontre próximo ao canal. onda de choque a descarga elétrica mais forte a poucos metros de distância é capaz de quebrar árvores, ferir ou causar contusões, mesmo sem um choque elétrico direto:

• A uma distância de até 0,5 m do canal, um raio pode destruir estruturas fracas e ferir uma pessoa;
• A uma distância de até 5 metros, os prédios permanecem intactos, mas podem derrubar janelas e atordoar uma pessoa;
• A longas distâncias a onda de choque consequências negativas não carrega e entra em uma onda sonora conhecida como trovão.

O trovão rola

Poucos segundos após o registro de um raio, devido a um forte aumento de pressão ao longo do canal, a atmosfera aquece até 30 mil graus Celsius. Como resultado disso, surgem vibrações explosivas do ar e ocorrem trovões. Trovões e relâmpagos estão intimamente relacionados entre si: o comprimento da descarga costuma ser de cerca de oito quilômetros, de modo que o som de suas diferentes partes atinge tempo diferente, formando trovões.

Curiosamente, medindo o tempo decorrido entre o trovão e o relâmpago, você pode descobrir a que distância o epicentro da tempestade está do observador.

Para fazer isso, você precisa multiplicar o tempo entre o raio e o trovão pela velocidade do som, que é de 300 a 360 m / s (por exemplo, se o intervalo de tempo for de dois segundos, o epicentro da tempestade é um pouco mais de 600 metros do observador, e se três - a uma distância de quilômetros). Isso ajudará a determinar se a tempestade está se afastando ou se aproximando.

Bola de fogo incrível

Um dos fenômenos naturais menos estudados e, portanto, os mais misteriosos é considerado bola de iluminação- uma bola de plasma brilhante movendo-se pelo ar. É misterioso porque o princípio da formação do raio globular ainda é desconhecido: apesar de existir grande número hipóteses explicando as causas desta fenômeno incrível natureza, havia objeções a cada um deles. Os cientistas não conseguiram alcançar experimentalmente a formação de um raio globular.

Relâmpago bola pode existir muito tempo e se movem ao longo de uma trajetória imprevisível. Por exemplo, é perfeitamente capaz de ficar suspenso no ar por alguns segundos e depois correr para o lado.

Ao contrário de uma descarga simples, há sempre uma bola de plasma: até que dois ou mais raios de fogo sejam registrados simultaneamente. O tamanho do raio globular varia de 10 a 20 cm, sendo caracterizado por tons de branco, laranja ou azul, embora outras cores sejam frequentemente encontradas, até o preto.

Os cientistas ainda não determinaram os indicadores de temperatura do raio globular: apesar de, segundo seus cálculos, devesse variar de cem a mil graus Celsius, as pessoas que estiveram próximas a esse fenômeno não sentiram o calor que emanava do raio globular .

A principal dificuldade em estudar esse fenômeno é que os cientistas raramente conseguem consertar sua aparência, e o testemunho de testemunhas oculares muitas vezes lança dúvidas sobre o fato de que o fenômeno observado foi realmente um raio globular. Em primeiro lugar, os testemunhos divergem quanto às condições em que apareceram: basicamente foram vistos durante uma tempestade.

Há também indícios de que o raio globular também pode aparecer em um dia bonito: descer das nuvens, aparecer no ar ou aparecer devido a algum objeto (árvore ou poste).

Mais um característica o raio globular é a sua penetração em salas fechadas, já foi visto até em cockpits (uma bola de fogo pode penetrar em janelas, descer por dutos de ventilação e até sair de tomadas ou de uma TV). Situações também foram documentadas repetidamente quando a bola de plasma foi fixada em um lugar e apareceu constantemente lá.

Freqüentemente, o aparecimento de um raio esférico não causa problemas (ele se move silenciosamente nas correntes de ar e voa ou desaparece depois de um tempo). Mas, as tristes consequências também foram percebidas quando explodiu, evaporando instantaneamente o líquido próximo, derretendo vidro e metal.

Possíveis perigos

Como o aparecimento de um raio globular é sempre inesperado, ao ver esse fenômeno único perto de você, o principal é não entrar em pânico, não se mover bruscamente e não correr para lugar nenhum: o raio de fogo é muito suscetível às vibrações do ar. É necessário sair silenciosamente da trajetória da bola e tentar ficar o mais longe possível dela. Se uma pessoa estiver dentro de casa, você precisa caminhar lentamente até a abertura da janela e abrir a janela: há muitas histórias quando uma bola perigosa saiu do apartamento.

Nada pode ser jogado em uma bola de plasma: ela é perfeitamente capaz de explodir, e isso é repleto não apenas de queimaduras ou perda de consciência, mas também de parada cardíaca. Se acontecer de a bola elétrica pegar uma pessoa, você precisa transferi-la para uma sala ventilada, agasalhá-la, fazer uma massagem cardíaca, respiração artificial e chamar imediatamente um médico.

O que fazer em uma tempestade

Quando uma tempestade começa e você vê um raio se aproximando, precisa encontrar abrigo e se esconder das intempéries: um raio costuma ser fatal e, se as pessoas sobrevivem, muitas vezes ficam incapacitadas.

Se não houver prédios por perto e uma pessoa estiver no campo naquele momento, ela deve levar em consideração que é melhor se esconder de uma tempestade em uma caverna. Mas é aconselhável evitar árvores altas: o raio costuma atingir o próprio planta grande, e se as árvores tiverem a mesma altura, então cai no que conduz melhor a eletricidade.

Para proteger um prédio ou estrutura separada de raios, eles geralmente instalam um mastro alto próximo a eles, no topo do qual é fixada uma haste de metal pontiaguda, conectada com segurança a um fio grosso, na outra extremidade há um objeto de metal enterrado profundamente no chão. O esquema de trabalho é simples: a haste de nuvem de tempestade sempre carregado com uma carga oposta à da nuvem, que, fluindo pelo fio subterrâneo, neutraliza a carga da nuvem. Este dispositivo é chamado de pára-raios e é instalado em todos os edifícios das cidades e outros assentamentos humanos.

Alvo: desenvolver horizontes e habilidades criativas familiarizá-los com fatos interessantes.

plano de aula

I. Observações iniciais.

II. Como é formada a chuva? Discussão da situação.

III. Apresentação de material teórico.

4. Palavra final.

Progresso da hora da aula

I. Observações iniciais

De onde vem a chuva? Que processos fazem com que a água da superfície dos oceanos, mares e lagos suba ao céu e chova? Vejamos como a chuva é formada.

II. Como é formada a chuva? Discussão da situação.

A chuva é produzida pelo ciclo da água na natureza. Na ciência, é chamado de "ciclo hidrológico". Qual é a sua essência? O sol aquece a superfície da Terra com força suficiente para iniciar o processo de evaporação da água de todos os lugares onde ela está - de poças, rios, lagos, mares, oceanos, etc.

III. Apresentação de material teórico.

Devido à evaporação, as moléculas de água sobem no ar, formando nuvens e nuvens. O vento os carrega no céu por muitos quilômetros ao lado. As moléculas de água se combinam, formando gradualmente estruturas cada vez mais pesadas. Eventualmente, forma-se uma gota, que já é bastante pesada. Por causa disso, a gota voa para baixo. Quando há muitas dessas gotas, chove. Pode ser leve, um pouco pingando, ou pode ser uma chuva forte.

Muito característica importante o ciclo da água na natureza é que, como resultado da evaporação, os mares e oceanos perdem Mais água do que o obtido durante a precipitação. Em terra, ocorre o contrário - a quantidade de água recebida é muito maior durante a precipitação do que sua perda durante a evaporação. Este mecanismo natural permite manter um equilíbrio estritamente definido entre a proporção da quantidade de água nos mares e na terra, o que é importante para o processo contínuo do ciclo da água e uma quantidade igual de precipitação em todo o globo.

É assim que ocorre o ciclo da água na natureza, necessário para o desenvolvimento da vida na Terra. A chuva é uma das etapas do ciclo da água.

O arco-íris como um fenômeno físico

O arco-íris é um daqueles incomuns fenômenos ópticos com que a natureza às vezes agrada ao homem. Desde os tempos antigos, as pessoas tentam explicar a aparência de um arco-íris. A ciência tem se aproximado amplamente da compreensão do processo de ocorrência de um fenômeno, quando em meados do século XVII século, o cientista tcheco Mark Marzi descobriu que o feixe de luz é heterogêneo em sua estrutura. Um pouco mais tarde, Isaac Newton estudou e explicou o fenômeno da dispersão das ondas de luz. Como é agora conhecido, um feixe de luz é refratado no limite de dois meios transparentes com densidades diferentes.

Instrução

Como Newton estabeleceu, um raio de luz branca é produzido pela interação dos raios cor diferente: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, azul, roxo. Cada cor é caracterizada por um comprimento de onda específico e frequência de vibração. No limite da mídia transparente, a velocidade e o comprimento das ondas de luz mudam, a frequência de oscilação permanece a mesma. Cada cor tem seu próprio índice de refração. O feixe vermelho se desvia menos da direção anterior, laranja um pouco mais, depois amarelo, etc. O feixe violeta tem o índice de refração mais alto. Se um prisma de vidro for instalado no caminho de um feixe de luz, ele não apenas se desviará, mas também se dividirá em vários raios de cores diferentes.

E agora para o arco-íris. Na natureza, o papel de um prisma de vidro é desempenhado por gotas de chuva com as quais os raios do sol colidem ao passar pela atmosfera. Como a densidade da água é maior que a densidade do ar, o feixe de luz no limite de dois meios é refratado e decomposto em componentes. Além disso, os raios de cor já se movem dentro da gota até colidir com sua parede oposta, que também é o limite de duas mídias e, além disso, possui propriedades de espelho. O máximo de o fluxo de luz após a refração secundária continuará a se mover no ar atrás das gotas de chuva. Alguma parte dela será refletida da parede traseira da queda e sairá para ambiente aéreo após a refração secundária em sua superfície frontal.

Este processo ocorre simultaneamente em muitas gotas. Para ver um arco-íris, o observador deve ficar de costas para o Sol e enfrentar a parede de chuva. Os raios espectrais emergem das gotas de chuva em diferentes ângulos. Apenas um raio entra no olho do observador de cada gota. Os raios que emergem das gotas vizinhas se fundem, formando um arco colorido. Assim, das gotas superiores, os raios vermelhos entram no olho do observador, daqueles abaixo - laranja, etc. Os raios violetas são desviados com mais força. A faixa roxa será a parte inferior. Um arco-íris na forma de um semicírculo pode ser visto quando o Sol está em um ângulo não superior a 42° em relação ao horizonte. Quanto mais alto o sol nasce, mais tamanhos menores arco-íris.

Na verdade, o processo descrito é um pouco mais complicado. O feixe de luz dentro da gota é refletido várias vezes. Nesse caso, não é possível observar um arco de cores, mas dois - um arco-íris de primeira e segunda ordem. O arco externo do arco-íris de primeira ordem é colorido de vermelho, o arco interno de roxo. Em um arco-íris de segunda ordem, o oposto é verdadeiro. Geralmente parece muito mais pálido que o primeiro, já que a intensidade do fluxo de luz diminui com múltiplas reflexões.

Relâmpago como um fenômeno físico

Relâmpago é uma descarga elétrica gigante entre as nuvens ou entre as nuvens e a superfície da Terra com vários quilômetros de comprimento, dezenas de centímetros de diâmetro e décimos de segundo de comprimento. Raio acompanhado de trovões. Além de linear raio, raios globulares são ocasionalmente observados.

Primeiro você precisa descobrir as características do "comportamento" deste fenómeno natural. Como é sabido, raio- Esta é uma descarga elétrica que corre do céu para a terra. Encontrando quaisquer obstáculos em seu caminho, um raio colide com eles. Assim, muitas vezes um raio atinge árvores altas, postes telegráficos, arranha-céus não protegidos por pára-raios. Portanto, se você estiver dentro da cidade, nem tente se esconder sob as copas das árvores e não se encoste nas paredes de prédios altos. Ou seja, você precisa se lembrar da regra principal: raio atinge o que está acima de tudo.

antenas de televisão, que em grande número localizados nos telhados de edifícios residenciais, "atraem" perfeitamente os raios. Portanto, se estiver em casa, não ligue nenhum aparelho elétrico, inclusive a TV. Também é desejável desligar a luz, pois a fiação elétrica não é menos suscetível a choques. raio.

Se um raio o pegou em uma floresta ou campo, você deve se lembrar da primeira regra e não se apoiar em árvores ou postes. É aconselhável geralmente agarrar-se ao chão e não subir até o final. trovoadas. Obviamente, se você estiver em um campo em que é o assunto mais alto, o risco é mais provável. Portanto, será útil encontrar uma ravina ou apenas uma planície, que será o seu refúgio.

Portanto, podemos concluir que se, enquanto estiver em seu próprio apartamento, você ouvir um trovão ameaçador e sentir a aproximação de uma tempestade - não tente o destino, não saia e espere esse fenômeno natural em casa

RAZÕES para raios

Raios ( raio) é a fonte mais comum de poderosos campos eletromagnéticos de origem natural. O raio é uma espécie de descarga de gás com uma faísca muito longa. O comprimento total do canal do raio atinge vários quilômetros, e uma parte significativa desse canal está localizada dentro da nuvem de tempestade. relâmpago A causa do relâmpago é a formação de uma carga elétrica de grande volume.

Ordinário fonte de raio são nuvens cumulonimbus de tempestade que carregam um acúmulo de cargas elétricas positivas e negativas nas partes superior e inferior da nuvem e formam campos elétricos de intensidade crescente em torno dessa nuvem. A formação de tais cargas espaciais de polaridade diferente na nuvem (polarização da nuvem) está associada à condensação devido ao resfriamento do vapor d'água dos fluxos ascendentes de ar quente em positivo e íons negativos(centros de condensação) e a separação de gotículas carregadas de umidade na nuvem sob a ação de intenso calor ascendente correntes de ar. Devido ao fato de que vários aglomerados de cargas isoladas umas das outras são formados na nuvem (na parte inferior da nuvem, acumulam-se principalmente cargas de polaridade negativa).

Trovão- um fenômeno sonoro na atmosfera que acompanha uma descarga atmosférica. O trovão é a flutuação do ar sob a influência de um aumento muito rápido da pressão no caminho do raio, devido ao aquecimento de aproximadamente 30.000 °C. Os trovões ocorrem devido ao fato de o raio ter uma duração considerável e o som de suas diferentes partes não atingir o ouvido do observador ao mesmo tempo. A ocorrência de repiques também é facilitada pela reflexão do som das nuvens e pela refração das ondas sonoras que se propagam através jeitos diferentes. Além disso, a descarga em si não ocorre instantaneamente, mas continua por algum tempo.

O volume do trovão pode chegar a 120 decibéis.

Distância até a tempestade

Ao medir o tempo decorrido entre um relâmpago e um trovão, pode-se aproximar a distância em que uma tempestade está localizada. A velocidade da luz é várias ordens de grandeza superior à velocidade do som; pode ser desprezado e levar em consideração apenas a velocidade do som, que é de 300-360 metros por segundo em temperaturas do ar de -50 °C a + 50 °C. Multiplicando o tempo entre um relâmpago e um trovão em segundos por esse valor, pode-se julgar a proximidade de uma tempestade. Três segundos de tempo entre o flash e o som correspondem a aproximadamente um quilômetro de distância. Comparando várias medições semelhantes, pode-se julgar se a tempestade está se aproximando do observador (o intervalo entre o raio e o trovão está diminuindo) ou se afastando (o intervalo está aumentando). Deve-se levar em consideração que o raio tem uma extensão significativa (até vários quilômetros) e, observando os primeiros sons de trovão ouvidos, determinamos a distância até o ponto mais próximo do raio. Como regra, o trovão é ouvido a uma distância de até 15 a 20 quilômetros; portanto, se um observador vê um raio, mas não ouve o trovão, a tempestade está a mais de 20 quilômetros de distância.

4. Palavra final.

Pessoal, espero que agora vocês conheçam sobre chuva, arco-íris, raios e trovões, não apenas como fenômenos naturais, mas também físicos. E sobre os outros fenômenos físicos: aurora, ecos, ondas no mar, vulcões e gêiseres, terremotos, falaremos nas próximas aulas.

O raio como um fenômeno natural

O raio é uma descarga elétrica gigante entre as nuvens ou entre as nuvens e a superfície da Terra, com vários quilômetros de comprimento, dezenas de centímetros de diâmetro e décimos de segundo de comprimento. O relâmpago é acompanhado pelo trovão. Além do raio linear, o raio globular é ocasionalmente observado.

A natureza e as causas dos raios

Uma tempestade é um processo atmosférico complexo, e sua ocorrência é devido à formação de nuvens cumulonimbus. A forte nebulosidade é consequência da significativa instabilidade da atmosfera. As tempestades são caracterizadas vento forte, muitas vezes chuva forte (neve), às vezes com granizo. Antes de uma tempestade (uma ou duas horas antes de uma tempestade) pressão atmosférica começa a cair rapidamente até que o vento aumenta de repente, e então começa a subir.

As trovoadas podem ser divididas em locais, frontais, noturnas, nas montanhas. Na maioria das vezes, uma pessoa encontra tempestades locais ou térmicas. Essas tempestades ocorrem apenas em clima quente com alta umidade atmosférica. Via de regra, ocorrem no verão ao meio-dia ou à tarde (12-16 horas). O vapor de água na corrente ascendente de ar quente condensa em altura, enquanto muito calor é liberado e as correntes ascendentes de ar são aquecidas. O ar ascendente é mais quente que o ar circundante e se expande até se tornar uma nuvem de tempestade. Grandes nuvens de tempestade estão constantemente cheias de cristais de gelo e gotas de água. Como resultado de seu esmagamento e fricção entre si e contra o ar, são formadas cargas positivas e negativas, sob a influência das quais surge um forte campo eletrostático (a força do campo eletrostático pode chegar a 100.000 V / m). E a diferença de potencial entre as partes individuais da nuvem, as nuvens ou a nuvem e a terra atinge valores enormes. Ao atingir a tensão crítica ar elétrico há uma ionização do ar semelhante a uma avalanche - uma descarga de faísca de um raio.

Uma tempestade frontal ocorre quando massas de ar frio entram em uma área dominada por clima quente. Ar frio desloca quente, enquanto o último sobe a uma altura de 5-7 km. Camadas quentes de ar invadem vórtices de várias direções, forma-se uma rajada, forte atrito entre as camadas de ar, o que contribui para o acúmulo de cargas elétricas. O comprimento de uma tempestade frontal pode chegar a 100 km. Ao contrário das tempestades locais, geralmente fica mais frio após as tempestades frontais. Uma tempestade noturna está associada ao resfriamento da Terra à noite e à formação de correntes parasitas do ar ascendente. A tempestade nas montanhas é explicada pela diferença de radiação solar, que estão expostas às encostas sul e norte das montanhas. As tempestades noturnas e nas montanhas não são fortes e curtas.

A atividade das tempestades em diferentes regiões do nosso planeta é diferente. Hotspots mundiais de tempestades: ilha de Java - 220, África Equatorial-150, Sul do México - 142, Panamá - 132, Brasil Central - 106 dias de tempestade por ano. Rússia: Murmansk - 5, Arkhangelsk - 10, São Petersburgo - 15, Moscou - 20 dias de tempestade por ano.

Por tipo de raio são divididos em linear, pérola e bola. Pérola e bolas de fogo bonitas Um evento raro.

A descarga atmosférica se desenvolve em alguns milésimos de segundo; com correntes tão altas, o ar na zona do canal do raio aquece quase instantaneamente até uma temperatura de 30.000-33.000 ° C. Como resultado, a pressão aumenta drasticamente, o ar se expande - ocorre uma onda de choque, acompanhada por um som impulso - trovão. Devido ao fato de que em objetos pontiagudos altos a intensidade do campo elétrico criado pela carga elétrica estática da nuvem é especialmente alta, ocorre um brilho; como resultado, a ionização do ar começa, ocorre uma descarga de brilho e aparecem línguas de brilho avermelhado, às vezes encurtando e novamente alongando. Não tente extinguir esses incêndios, pois não há combustão. No alta tensão campo elétrico, pode aparecer um feixe de filamentos luminosos - uma descarga corona, que é acompanhada por um silvo. Relâmpagos lineares também podem ocorrer ocasionalmente na ausência de nuvens de tempestade. Não é por acaso que surgiu o ditado - "trovão de um céu claro".

O raio globular é um fenômeno natural único: a natureza da ocorrência; propriedades físicas; característica

Até o momento, o único e principal problema no estudo desse fenômeno é a incapacidade de recriar esse tipo de raio em laboratórios científicos.

Portanto, a maioria das suposições sobre a natureza física de um feixe elétrico esférico na atmosfera permanece teórica.

O primeiro a sugerir a natureza do raio globular foi o físico russo Pyotr Leonidovich Kapitsa. De acordo com seus ensinamentos, esse tipo de raio ocorre durante uma descarga entre nuvens de tempestade e a Terra no eixo eletromagnético ao longo do qual ela flutua.

Além de Kapitsa, vários físicos apresentaram teorias sobre o som e a estrutura do quadro da descarga ou sobre a origem iônica do raio globular.

Muitos céticos argumentaram que isso é apenas uma ilusão visual ou alucinações de curto prazo, e tal fenômeno natural não existe. Atualmente, equipamentos e aparelhos modernos ainda não registram as ondas de rádio necessárias para criar raios.

Como o raio globular é formado

É formado, via de regra, durante uma forte tempestade, porém, já foi notado mais de uma vez em dias ensolarados. O raio globular ocorre repentinamente e em um único caso. Pode aparecer de nuvens, de árvores ou de outros objetos e edifícios. O raio globular supera facilmente os obstáculos em seu caminho, incluindo cair em espaços confinados. São descritos casos em que esse tipo de raio surgiu de uma TV, cockpit de aeronave, tomadas, dentro de casa ... Ao mesmo tempo, pode contornar objetos em seu caminho, passando por eles.

Repetidamente, a ocorrência de um coágulo elétrico foi registrada nos mesmos locais. O processo de movimento ou migração do raio ocorre principalmente na horizontal e a uma altura de cerca de um metro acima do solo. Há também um acompanhamento sonoro em forma de estalo, estalo e guincho, que causa interferência no rádio.

De acordo com as descrições de testemunhas oculares desse fenômeno, distinguem-se dois tipos de raios:

Características

A origem de tais raios ainda é desconhecida. Existem versões de que uma descarga elétrica ocorre na superfície do raio ou sai do volume total.

Os cientistas ainda não sabem composição física e química, graças ao qual tal fenômeno da natureza pode facilmente superar portas, janelas, pequenos vãos e voltar a adquirir seu tamanho e forma originais. Nesse sentido, foram apresentadas suposições hipotéticas sobre a estrutura do gás, mas tal gás, de acordo com as leis da física, teria que voar no ar sob a influência do calor interno.

• O tamanho do raio globular é geralmente de 10 a 20 centímetros.
• A cor do brilho, via de regra, pode ser azul, branco ou laranja. No entanto, testemunhas desse fenômeno relatam que uma cor permanente não foi observada e sempre mudou.
• A forma do raio globular é, na maioria dos casos, esférica.
• A duração da existência foi estimada em não mais que 30 segundos.
• A temperatura não foi totalmente investigada, mas segundo especialistas, chega a 1000 graus Celsius.

Sem conhecer a natureza da origem desse fenômeno natural, é difícil fazer suposições sobre como o raio globular se move. Segundo uma teoria, o movimento dessa forma de descarga elétrica pode ocorrer devido à força do vento, à ação de oscilações eletromagnéticas ou à força de atração.

Por que o raio globular é perigoso

Apesar de muitos dos hipóteses diferentes sobre a natureza da ocorrência e características desse fenômeno natural, deve-se levar em consideração que a interação com o raio globular é extremamente perigosa, pois uma bola cheia de grande descarga pode não só ferir, mas também matar. Uma explosão pode levar a consequências trágicas.

• A primeira regra a seguir ao se encontrar com bola fogo- isso não é entrar em pânico, não correr, não fazer movimentos rápidos e bruscos.
• É necessário sair lentamente da trajetória da bola, mantendo distância dela e não virar as costas.
• Quando um raio globular aparece em uma sala fechada, a primeira coisa a fazer é tentar abrir a janela com cuidado para criar um rascunho.
• Além das regras acima, é estritamente proibido jogar qualquer objeto na bola de plasma, pois isso pode levar a uma explosão fatal.

Assim, na região de Lugansk, um raio do tamanho de uma bola de golfe matou um motorista e, em Pyatigorsk, um homem, tentando afastar uma bola luminosa, sofreu queimaduras graves nas mãos. Na Buriácia, um raio desceu pelo telhado e explodiu na casa. A explosão foi tão forte que as janelas e portas foram derrubadas, as paredes foram danificadas e os donos da casa ficaram feridos e receberam um choque de granada.

Vídeo: 10 fatos sobre raios globulares

Este vídeo apresenta a sua atenção os fatos sobre o fenômeno natural mais misterioso e surpreendente.

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O raio como um fenômeno natural

O raio é uma descarga elétrica gigante entre as nuvens ou entre as nuvens e a superfície da Terra, com vários quilômetros de comprimento, dezenas de centímetros de diâmetro e décimos de segundo de comprimento. O relâmpago é acompanhado pelo trovão. Além do raio linear, o raio globular é ocasionalmente observado.

A natureza e as causas dos raios

Uma tempestade é um processo atmosférico complexo, e sua ocorrência é devido à formação de nuvens cumulonimbus. A forte nebulosidade é consequência da significativa instabilidade da atmosfera. As trovoadas são caracterizadas por ventos fortes, muitas vezes chuva forte (neve), às vezes com granizo. Antes de uma tempestade (uma ou duas horas antes de uma tempestade), a pressão atmosférica começa a cair rapidamente até que o vento aumenta repentinamente e começa a aumentar.

As trovoadas podem ser divididas em locais, frontais, noturnas, nas montanhas. Na maioria das vezes, uma pessoa encontra tempestades locais ou térmicas. Essas tempestades ocorrem apenas em clima quente com alta umidade atmosférica. Via de regra, ocorrem no verão ao meio-dia ou à tarde (12-16 horas). O vapor de água na corrente ascendente de ar quente condensa em altura, enquanto muito calor é liberado e as correntes ascendentes de ar são aquecidas. O ar ascendente é mais quente que o ar circundante e se expande até se tornar uma nuvem de tempestade. Grandes nuvens de tempestade estão constantemente cheias de cristais de gelo e gotas de água. Como resultado de seu esmagamento e fricção entre si e contra o ar, são formadas cargas positivas e negativas, sob a influência das quais surge um forte campo eletrostático (a força do campo eletrostático pode chegar a 100.000 V / m). E a diferença de potencial entre as partes individuais da nuvem, as nuvens ou a nuvem e a terra atinge valores enormes. Quando a tensão crítica do ar elétrico é atingida, ocorre uma ionização do ar semelhante a uma avalanche - uma descarga de faísca de um raio.

Uma tempestade frontal ocorre quando massas de ar frio entram em uma área dominada por clima quente. O ar frio desloca o ar quente, enquanto este sobe a uma altura de 5 a 7 km. Camadas quentes de ar invadem vórtices de várias direções, forma-se uma rajada, forte atrito entre as camadas de ar, o que contribui para o acúmulo de cargas elétricas. O comprimento de uma tempestade frontal pode chegar a 100 km. Ao contrário das tempestades locais, geralmente fica mais frio após as tempestades frontais. Uma tempestade noturna está associada ao resfriamento da Terra à noite e à formação de correntes parasitas do ar ascendente. A trovoada nas montanhas é explicada pela diferença de radiação solar a que estão expostas as encostas sul e norte das montanhas. As tempestades noturnas e nas montanhas não são fortes e curtas.

A atividade das tempestades em diferentes regiões do nosso planeta é diferente. Centros mundiais de tempestades: Ilha de Java - 220, África Equatorial -150, Sul do México - 142, Panamá - 132, Brasil Central - 106 dias de tempestade por ano. Rússia: Murmansk - 5, Arkhangelsk - 10, São Petersburgo - 15, Moscou - 20 dias de tempestade por ano.

Por tipo de raio são divididos em linear, pérola e bola. O raio de pérola e bola é bastante raro.

A descarga atmosférica se desenvolve em alguns milésimos de segundo; com correntes tão altas, o ar na zona do canal do raio aquece quase instantaneamente até uma temperatura de 30.000-33.000 ° C. Como resultado, a pressão aumenta drasticamente, o ar se expande - ocorre uma onda de choque, acompanhada por um som impulso - trovão. Devido ao fato de que em objetos pontiagudos altos a intensidade do campo elétrico criado pela carga elétrica estática da nuvem é especialmente alta, ocorre um brilho; como resultado, a ionização do ar começa, ocorre uma descarga de brilho e aparecem línguas de brilho avermelhado, às vezes encurtando e novamente alongando. Não tente extinguir esses incêndios, pois não há combustão. Com uma alta intensidade de campo elétrico, um feixe de filamentos luminosos pode aparecer - uma descarga corona, que é acompanhada por um silvo. Relâmpagos lineares também podem ocorrer ocasionalmente na ausência de nuvens de tempestade. Não é por acaso que surgiu o ditado - "trovão de um céu claro".

A descoberta do raio globular

bola de descarga elétrica elétrica

Como costuma acontecer, o estudo sistemático dos raios globulares começou com a negação de sua existência: em início do XIX século, todas as observações isoladas conhecidas na época foram reconhecidas como misticismo ou, na melhor das hipóteses, uma ilusão de ótica.

Mas já em 1838, uma pesquisa compilada pelo famoso astrônomo e físico Dominique François Arago foi publicada no Anuário do Bureau Francês de Longitudes Geográficas. Posteriormente, iniciou os experimentos de Fizeau e Foucault para medir a velocidade da luz, bem como os trabalhos que levaram Le Verrier à descoberta de Netuno. Com base nas descrições então conhecidas de raios globulares, Arago chegou à conclusão de que muitas dessas observações não podem ser consideradas uma ilusão. Nos 137 anos que se passaram desde a publicação da crítica de Arago, surgiram novos relatos de testemunhas oculares e fotografias. Dezenas de teorias foram criadas, extravagantes, espirituosas, tais que explicaram alguns propriedades conhecidas raios globulares e aqueles que não resistiram a críticas elementares. Faraday, Kelvin, Arrhenius, físicos soviéticos EU E. Frenkel e P. L. Kapitsa, muitos químicos conhecidos e, finalmente, especialistas da Comissão Nacional Americana de Astronáutica e Aeronáutica, a NASA tentou investigar e explicar esse fenômeno interessante e formidável. E o raio globular ainda continua sendo um grande mistério.

A natureza do raio globular

Que fatos os cientistas devem conectar teoria unificada explicar a natureza da ocorrência do raio globular? Quais são as limitações da observação em nossa imaginação?

Em 1966, a NASA distribuiu um questionário para 2.000 pessoas, a primeira parte com duas perguntas: "Você viu um raio globular?" e "Você viu um raio linear nas imediações?" As respostas permitiram comparar a frequência de observação de um raio globular com a frequência de observação de um raio comum. O resultado foi impressionante: 409 em 2.000 pessoas viram um raio linear próximo e duas vezes menos que um raio esférico. Houve até uma pessoa de sorte que encontrou um raio globular 8 vezes - outra prova indireta de que esse não é um fenômeno tão raro quanto geralmente se pensa.

A análise da segunda parte do questionário confirmou muitos fatos já conhecidos: o raio globular tem um diâmetro médio de cerca de 20 cm; não brilha muito intensamente; a cor é mais frequentemente vermelha, laranja, branca. Curiosamente, mesmo os observadores que viram o raio globular de perto muitas vezes não sentiram sua radiação térmica, embora ele queime quando tocado diretamente.

Há tal relâmpago de alguns segundos a um minuto; pode penetrar nas instalações através de pequenos orifícios, restaurando sua forma. Muitos observadores relatam que ele lança algum tipo de faísca e gira. Geralmente paira a uma curta distância do solo, embora também tenha sido visto nas nuvens. Às vezes, o raio globular desaparece silenciosamente, mas às vezes explode, causando destruição perceptível.

O raio esférico carrega muita energia. É verdade que estimativas deliberadamente superestimadas são frequentemente encontradas na literatura, mas mesmo um número modesto e realista - 105 joules - é muito impressionante para um raio de 20 cm de diâmetro. Se essa energia fosse gasta apenas na radiação luminosa, ela poderia brilhar por muitas horas. Alguns cientistas acreditam que o raio está constantemente recebendo energia de fora. Por exemplo, P. L. Kapitsa sugeriu que ocorre quando um poderoso feixe de ondas de rádio decimétricas é absorvido, o que pode ser emitido durante uma tempestade. Na realidade, para a formação de um feixe ionizado, que é o raio globular nesta hipótese, é necessária a existência de uma onda estacionária radiação eletromagnética com uma força de campo muito alta nos antinós. Durante a explosão de um raio globular, uma potência de um milhão de quilowatts pode se desenvolver, pois essa explosão ocorre muito rapidamente. Explosões, no entanto, uma pessoa pode organizar ainda mais poderosas, mas se comparadas com fontes de energia “calmas”, a comparação não será a seu favor.

Por que o raio globular brilha

Vamos nos deter em mais um enigma do raio globular: se sua temperatura é baixa (na teoria do aglomerado considera-se que a temperatura do raio globular é de cerca de 1000°K), então por que ele brilha? Acontece que isso pode ser explicado.

Durante a recombinação dos aglomerados, o calor liberado é rapidamente distribuído entre as moléculas mais frias. Mas, em algum momento, a temperatura do “volume” próximo às partículas recombinadas pode exceder temperatura média matéria relâmpago mais de 10 vezes. Este "volume" brilha como um gás aquecido a 10.000-15.000 graus. Existem relativamente poucos desses "pontos quentes", então a substância do raio globular permanece translúcida. A cor do raio globular é determinada não apenas pela energia das conchas de solvato e pela temperatura dos "volumes" quentes, mas também composição química suas substâncias. Sabe-se que, se o raio globular aparecer quando um raio linear atingir os fios de cobre, geralmente será colorido de azul ou cor verde- as "cores" usuais dos íons de cobre. A carga elétrica residual pode explicar tal propriedades interessantes o raio globular, como sua capacidade de se mover contra o vento, ser atraído por objetos e pairar sobre lugares altos.

Causa do raio bola

Para explicar as condições para a ocorrência e as propriedades do raio globular, os pesquisadores propuseram muitas hipóteses diferentes. Uma das hipóteses extraordinárias é a teoria alienígena, que procede da suposição de que o raio globular nada mais é do que um tipo de OVNI. Essa suposição tem fundamento, já que muitas testemunhas oculares afirmam que o raio globular se comportou como um ser vivo. ser consciente. Na maioria das vezes, parece uma bola, por isso antigamente era chamada de bola de fogo. No entanto, nem sempre é esse o caso: também ocorrem variantes do raio globular. Pode ter a forma de um cogumelo, uma água-viva, um donut, uma gota, um disco plano, um elipsóide. A cor do raio é geralmente amarela, laranja ou vermelha, branca, azul, verde, preto é menos comum. A aparência do raio globular não depende do clima. Elas podem ocorrer em tempo diferente e completamente independente de linhas de energia. O encontro com uma pessoa ou animal também pode ocorrer de diferentes maneiras: bolas misteriosas pairam pacificamente a alguma distância ou atacam com fúria, causando queimaduras ou até matando. Depois disso, eles podem desaparecer silenciosamente ou explodir ruidosamente. Deve-se notar que o número de mortos e feridos por objetos de fogo é de aproximadamente 9% do número total de testemunhas. No caso de uma pessoa ser atingida por um raio globular, em muitos casos não há vestígios deixados no corpo, e o corpo da pessoa morta por um raio por um motivo inexplicável por muito tempo não se decompõe. Em conexão com essa circunstância, surgiu uma teoria de que o raio é capaz de influenciar o curso do tempo individual do organismo.

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