Slide 1 - marisa

FORMAÇÃO DAS NUVENS
• É um conjunto de partículas de gelo ou
água, vapores industriais, poeira e
fumaça.
• Quando a nuvem é forçada a se elevar
ocorre um resfriamento e as gotículas
podem ser total ou parcialmente
congeladas.
• Quando é forçada para baixo ela pode se
dissipar pela evaporação.
• A constituição da nuvem depende da
altitude e da temperatura.
• Somente as nuvens de tempestade produzem
relâmpagos.
• No verão são comuns tempestades em que os
ventos chegam a 115 km/h.
• Essas são caracterizadas por raios e trovões e são
produzidas por uma ou mais nuvens
cumulunimbus, também conhecidas como nuvens
de tempestade (de 10 a 20 km de diâmetro, de
base 2 km e altitude de 20 km).
• Não há uma teoria definitiva que explique
a eletrização das nuvens.
• Há , no entanto um consenso entre os
pesquisadores de que a eletrificação
surge da colisão entre as partículas de
gelo, água e granizo no interior da nuvem.
• A atmosfera está cheia de água.
• A atmosfera pode não ser um grande
armazém de água, mas é uma "autoestrada"
usada para mover a água pelo globo. Sempre
existe água na atmosfera.
• As nuvens são a forma mais visível de água
atmosférica.
• O ar também contém partículas de água,
mas muito pequenas para serem vistas.
O volume de água na atmosfera é
de aproximadamente 12.900
quilômetros cúbicos.
Se toda a água da atmosfera
chovesse de uma vez, ela cobriria
toda a terra a uma profundidade
de 2,5 cm.
• Condensação do ar
• O Sol aquece o ar próximo à superfície da
Terra, ele torna-se mais leve e se eleva para
onde as temperaturas estão mais frias.
Conforme as temperaturas se tornam mais
frias, ocorre mais condensação e as
nuvens se formam.
• Precipitação:
• A precipitação é água liberada das nuvens
na forma de chuva, granizo, neve ou
saraiva.
NOMES DAS NUVENS
RAIOS
O raio é uma descarga elétrica que ocorre
durante uma tempestade entre partículas com
carga negativas nas nuvens e positivas no solo:
1 - O aquecimento do ar provocado pelo
fenômeno gera um clarão conhecido como
relâmpago e uma onda sonora chamada de
trovão.
2 - O para-raios atrai a descarga elétrica e a
conduz para o solo, onde não provoca estragos
Curiosidades
•
Para os cientistas o que causa os
trovões é a rápida expansão do ar que se
aquece devido ao relâmpago.
• A enorme energia do raio aquece um
estreito canal de ar a temperaturas
superiores a 50.000ºC.
• Isto acontece tão rapidamente - em
alguns milésimos de segundo - o canal de
ar quente não tem tempo de se expandir
enquanto aquece.
• Isto produz uma grande pressão dentro
do canal, que pode ultrapassar as 100
atms.
Poluição/benefícios causados pelos raios:
• Por observações realizadas em laboratório sabe-se que
os raios produzem aminoácidos que constituem umas
das peças fundamentais da vida. São parte vital do
funcionamento do planeta.
• As descargas elétricas dos raios - atinjam elas o solo ou
não - produzem óxidos de nitrogênio - os conhecidos
NOx - que reagem com a luz do Sol e com outros gases
na atmosfera para produzir ozônio.
• Próximo à superfície terrestre, o ozônio pode ameaçar a
saúde de plantas e dos animais - aí incluído o homem.
Nas altitudes mais elevadas da atmosfera, ele é um
potente gás causador do efeito estufa. Por outro lado,
quando ainda mais alto, na estratosfera, ele bloqueia a
radiação ultravioleta, que causa câncer no ser humano.
• Além de produzir luz, o raio produz ondas
eletromagnéticas em várias frequências. É
comum ouvirmos ruídos e chiados ao
sintonizarmos uma rádio AM em dia de
tempestade.
• A corrente elétrica de um raio pode ir de 10 até
200 000 A.
• Pode-se calcular a distância em que caiu o raio
da seguinte forma: conta-se o tempo em
segundos entre a visualização do relâmpago até
o instante em que se ouve o trovão, divide-se
por três, encontra-se então a distância em km.
• .
• A probabilidade de cair um raio na cabeça
é maior do que ganhar na mega sena.
• Na floresta amazônica o ar é mais úmido,
facilitando a ocorrência de raios.
• O trovão dificilmente é ouvido se o raio
acontecer a uma distância maior do que
25 km.
-Mais ou menos 200 pessoas morrem
atingidas por raio no Brasil por ano.
-9 milhões de relâmpagos
bombardeiam o planeta todos os dias.
-Na terra ocorrem cerca de 100
relâmpagos por segundo.
-No Brasil cerca de 3,2 relâmpagos por
segundo
-A cada ano, mais de 1,2 bilhões de
raios atingem a superfície da Terra.
DICAS DE SEGURANÇA DENTRO DE CASA:
•
- Não tome banho durante as tempestades;
•
- Não use chuveiro ou torneira elétrica (secador, chapinha, etc); pois o
raio pode atingir as linhas de energia da rua provocando sobretensão na
rede.
•
- Evite contato com qualquer objeto que possua estrutura metálica, tais
como fogões, geladeiras, torneiras, canos, etc.
•
•
- Evite ligar aparelhos e motores elétricos, para não queimar os mesmos;
- Afaste-se das tomadas , evite utilizar o telefone fixo.
•
- Desconecte das tomadas TODOS os aparelhos e eletrônicos tais como
televisores, computadores, som;
•
- Desligue os fios de antena dos aparelhos.
•
Evite nadar em superfícies lisas como piscinas, rio ou mar, a cabeça do
banhista é o ponto mais alto na área, atraindo os raios.
NO FUTEBOL
•
O perigo aqui é similar ao que ocorre quando está nadando.
•
ZONA RURAL
•
O problema também existe no campo. Se um trabalhador estiver dirigindo
um trator sem capota, ele corre riscos.
•
ARVORES
•
Ficar em locais onde há uma árvore pode ser arriscado. A árvore atrai o
raio. Numa floresta, a situação é diferente.
•
CARRO
•
Permanecer dentro do carro é uma ótima proteção, pois o veículo é
blindado a raios. É bom fugir do contato com material inflamável.
•
DICAS DE PROTEÇÃO:
•
•
PÁRA-RAIOS EXTERNOS:
São projetados para projetar as edificações e, em parte, as pessoas que
nelas estão. A sua função é levar a energia do raio com segurança para a
terra. Sua instalação deve seguir norma específica (ABNT 5419:2001) por
técnicos especializados.
É possível armazenar a energia de
um raio?
• Por enquanto não existe uma tecnologia que armazene a energia
dos raios para aproveitá-la depois. Mas, mesmo que existisse, não
seria tão importante. Na verdade, o raio mata e apavora homens e
animais, mas sua potência não é tão grande assim. A energia que
um raio transfere da nuvem para a terra tem em torno de 500
quilowatts. Se você olhar a conta de luz da sua casa, vai ver que
isso é pouco mais do que se consome em um mês.
• Talvez, no futuro, seja possível lançar mão de uma torre para captar
raios e alimentar um sítio ou fazenda, diz o meteorologista Osmar
Pinto Júnior, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, em São
José dos Campos, São Paulo. Isso poderá ser feito principalmente
em regiões com alta incidência de relâmpagos, ou seja, mais de
cinco faíscas por quilômetro quadrado por ano.
• Ainda assim, será necessário estudar bem se o custo da montagem
do equipamento compensa o benefício. Mesmo se fosse possível
capturar todos os relâmpagos que caem em uma cidade como São
Paulo (de 5 000 a 10 000 por ano) por meio de milhares de torres
ou para-raios , a energia capturada seria suficiente para alimentar
apenas vinte edifícios. Ou seja, não vale a trabalheira.
O para-raios
• Conhecendo o poder das pontas, Benjamin Franklin teve então a
idéia de construir um dispositivo de proteção contra os efeitos
desastrosos dos raios.
• Construiu então o para-raios, que é um dispositivo com várias
pontas metálicas e deve ser colocado no ponto mais alto do local a
ser protegido por ele.
• O para-raios é ligado a Terra através de um fio metálico grosso que
termina em uma grande placa enterrada no solo.
• Quando uma nuvem eletrizada passa sobre o local onde o páraraios está instalado, o campo elétrico estabelecido entre a nuvem e
a Terra torna-se muito intenso nas proximidades de suas pontas.
• Então, o ar em torno das pontas ioniza-se, tornando-se condutor,
fazendo com que a descarga elétrica se processe através das
pontas.
• Em outras palavras, é mais provável que um raio caia no pára-raios
do que em outro local das vizinhanças.
• Um fenômeno também interessante, relacionado com o conceito de
rigidez dielétrica denomina-se poder das pontas.
• Este fenômeno ocorre porque, em um condutor eletrizado a carga
tende a se acumular nas regiões pontiagudas.
• Em virtude disso, o campo elétrico próximo às pontas do condutor
é muito mais intenso que nas proximidades das regiões mais
planas.
• É devido à esse fenômeno que nos dias de chuvas intensas não se
recomenda se abrigar sob árvores ou em lugares mais altos.
• Naturalmente, como o pararaios está ligado ao solo, a
carga elétrica que ele
recebe da nuvem é
transferida para terra sem
causar danos.
• Estudos estatísticos
mostram que a ação
protetora do para-raios se
estende a uma distância
aproximadamente igual ao
dobro de sua altura.
• Um raio é uma descarga
elétrica que pode ocorrer
entre nuvem-solo, entre
solo-nuvem e entre
nuvem-nuvem ou dentro
de uma mesma nuvem.
• Para isto é necessário
concentração de cargas
opostas para que se
produza um campo
elétrico suficiente para
romper a rigidez dielétrica
do ar.
•
•
•
Blindagem eletrostática – Se, no interior de um condutor oco em
equilíbrio eletrostático o campo elétrico é nulo, qualquer aparelho elétrico e
eletrônico, quando colocado em seu interior ficará protegido de influências
perturbadoras externas.
Esse fenômeno foi comprovado experimentalmente por Michael Faraday ao
encerrar-se no interior de uma gaiola condutora, onde verificou não haver
manifestação de fenômenos elétricos no seu interior.
Essa gaiola deve ser feita de material condutor de eletricidade e não
precisa ser contínua, podendo ser uma rede metálica, por isso recebeu o
nome de gaiola.
Foi adaptada para proteger instrumentos e aparelhos de grande
sensibilidade colocados em seu interior. Observe na figura abaixo que a
esfera do pêndulo eletrostático quando está no interior da gaiola, não sofre
influências elétricas da esfera externa eletrizada..
• A blindagem eletrostática (gaiola de Faraday) também é utilizada
nos carros e aviões, oferecendo proteção contra descargas
elétricas.
Construções também são feitas utilizando blindagem eletrostática, a
fim de proteger seus equipamentos elétricos e eletrônicos.
• Se o condutor eletrizado for esférico, as cargas se distribuem
uniformemente pela sua superfície e, devido à simetria toda essa
carga elétrica em excesso se comporta como se estivesse no centro
geométrico da esfera.
• Se uma gaiola de Faraday fosse
constituída por uma malha metálica, onde os
“buracos” tivessem dimensões menores de 15
cm, não haveria a penetração de campos
elétricos em seu interior, tornando-a blindada a
ondas eletromagnéticas na faixa da telefonia
móvel (da ordem de 1.800MHz). No entanto,
isso não é feito pelo alto custo, preferindo-se a
utilização da interferência, emitindo-se ondas
nessa faixa de frequência com intensidade
muito maior.
• Por observações realizadas em laboratório
sabe-se que os raios produzem aminoácidos
que constituem umas das peças fundamentais
da vida. São parte vital do funcionamento do
planeta.
• A probabilidade de cair um raio na cabeça é
maior do que ganhar na mega sena.
• Na floresta amazônica o ar é mais úmido,
facilitando a ocorrência de raios.
• O trovão dificilmente é ouvido se o raio
acontecer a uma distância maior do que 25 km.
-Mais ou menos 200 pessoas morrem
atingidas por raio no Brasil por ano.
-9 milhões de relâmpagos
bombardeiam o planeta todos os dias.
-Na terra ocorrem cerca de 100
relâmpagos por segundo.
-No Brasil cerca de 3,2 relâmpagos por
segundo
-A cada ano, mais de 1,2 bilhões de
raios atingem a superfície da Terra.
DICAS DE SEGURANÇA DENTRO DE CASA:
•
- Não tome banho durante as tempestades;
•
- Não use chuveiro ou torneira elétrica (secador, chapinha, etc); pois o
raio pode atingir as linhas de energia da rua provocando sobretensão na
rede.
•
- Evite contato com qualquer objeto que possua estrutura metálica, tais
como fogões, geladeiras, torneiras, canos, etc.
•
•
- Evite ligar aparelhos e motores elétricos, para não queimar os mesmos;
- Afaste-se das tomadas , evite utilizar o telefone fixo.
•
- Desconecte das tomadas TODOS os aparelhos e eletrônicos tais como
televisores, computadores, som;
•
- Desligue os fios de antena dos aparelhos.
•
Evite nadar em superfícies lisas como piscinas, rio ou mar, a cabeça do
banhista é o ponto mais alto na área, atraindo os raios.
NO FUTEBOL
•
O perigo aqui é similar ao que ocorre quando está nadando.
•
ZONA RURAL
•
O problema também existe no campo. Se um trabalhador estiver dirigindo
um trator sem capota, ele corre riscos.
•
ARVORES
•
Ficar em locais onde há uma árvore pode ser arriscado. A árvore atrai o
raio. Numa floresta, a situação é diferente.
•
CARRO
•
Permanecer dentro do carro é uma ótima proteção, pois o veículo é
blindado a raios. É bom fugir do contato com material inflamável.
•
DICAS DE PROTEÇÃO:
•
•
PÁRA-RAIOS EXTERNOS:
São projetados para projetar as edificações e, em parte, as pessoas que
nelas estão. A sua função é levar a energia do raio com segurança para a
terra. Sua instalação deve seguir norma específica (ABNT 5419:2001) por
técnicos especializados.
É possível armazenar a energia de
um raio?
• Por enquanto não existe uma tecnologia que armazene a energia
dos raios para aproveitá-la depois. Mas, mesmo que existisse, não
seria tão importante. Na verdade, o raio mata e apavora homens e
animais, mas sua potência não é tão grande assim. A energia que
um raio transfere da nuvem para a terra tem em torno de 500
quilowatts. Se você olhar a conta de luz da sua casa, vai ver que
isso é pouco mais do que se consome em um mês.
• Talvez, no futuro, seja possível lançar mão de uma torre para captar
raios e alimentar um sítio ou fazenda, diz o meteorologista Osmar
Pinto Júnior, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, em São
José dos Campos, São Paulo. Isso poderá ser feito principalmente
em regiões com alta incidência de relâmpagos, ou seja, mais de
cinco faíscas por quilômetro quadrado por ano.
• Ainda assim, será necessário estudar bem se o custo da montagem
do equipamento compensa o benefício. Mesmo se fosse possível
capturar todos os relâmpagos que caem em uma cidade como São
Paulo (de 5 000 a 10 000 por ano) por meio de milhares de torres
ou para-raios , a energia capturada seria suficiente para alimentar
apenas vinte edifícios. Ou seja, não vale a trabalheira.
O para-raios
• Conhecendo o poder das pontas, Benjamin Franklin teve então a
idéia de construir um dispositivo de proteção contra os efeitos
desastrosos dos raios.
• Construiu então o para-raios, que é um dispositivo com várias
pontas metálicas e deve ser colocado no ponto mais alto do local a
ser protegido por ele.
• O para-raios é ligado a Terra através de um fio metálico grosso que
termina em uma grande placa enterrada no solo.
• Quando uma nuvem eletrizada passa sobre o local onde o páraraios está instalado, o campo elétrico estabelecido entre a nuvem e
a Terra torna-se muito intenso nas proximidades de suas pontas.
• Então, o ar em torno das pontas ioniza-se, tornando-se condutor,
fazendo com que a descarga elétrica se processe através das
pontas.
• Em outras palavras, é mais provável que um raio caia no pára-raios
do que em outro local das vizinhanças.
• Um fenômeno também interessante, relacionado com o conceito de
rigidez dielétrica denomina-se poder das pontas.
• Este fenômeno ocorre porque, em um condutor eletrizado a carga
tende a se acumular nas regiões pontiagudas.
• Em virtude disso, o campo elétrico próximo às pontas do condutor
é muito mais intenso que nas proximidades das regiões mais
planas.
• É devido à esse fenômeno que nos dias de chuvas intensas não se
recomenda se abrigar sob árvores ou em lugares mais altos.
• Naturalmente, como o pararaios está ligado ao solo, a
carga elétrica que ele
recebe da nuvem é
transferida para terra sem
causar danos.
• Estudos estatísticos
mostram que a ação
protetora do para-raios se
estende a uma distância
aproximadamente igual ao
dobro de sua altura.
• Um raio é uma descarga
elétrica que pode ocorrer
entre nuvem-solo, entre
solo-nuvem e entre
nuvem-nuvem ou dentro
de uma mesma nuvem.
• Para isto é necessário
concentração de cargas
opostas para que se
produza um campo
elétrico suficiente para
romper a rigidez dielétrica
do ar.
•
•
•
Blindagem eletrostática – Se, no interior de um condutor oco em
equilíbrio eletrostático o campo elétrico é nulo, qualquer aparelho elétrico e
eletrônico, quando colocado em seu interior ficará protegido de influências
perturbadoras externas.
Esse fenômeno foi comprovado experimentalmente por Michael Faraday ao
encerrar-se no interior de uma gaiola condutora, onde verificou não haver
manifestação de fenômenos elétricos no seu interior.
Essa gaiola deve ser feita de material condutor de eletricidade e não
precisa ser contínua, podendo ser uma rede metálica, por isso recebeu o
nome de gaiola.
Foi adaptada para proteger instrumentos e aparelhos de grande
sensibilidade colocados em seu interior. Observe na figura abaixo que a
esfera do pêndulo eletrostático quando está no interior da gaiola, não sofre
influências elétricas da esfera externa eletrizada..
• A blindagem eletrostática (gaiola de Faraday) também é utilizada
nos carros e aviões, oferecendo proteção contra descargas
elétricas.
Construções também são feitas utilizando blindagem eletrostática,
a fim de proteger seus equipamentos elétricos e eletrônicos.
•
Se o condutor eletrizado for esférico, as cargas se distribuem
uniformemente pela sua superfície e, devido à simetria toda essa
carga elétrica em excesso se comporta como se estivesse no centro
geométrico da esfera.
• Se uma gaiola de Faraday fosse
constituída por uma malha metálica, onde os
“buracos” tivessem dimensões menores de 15
cm, não haveria a penetração de campos
elétricos em seu interior, tornando-a blindada a
ondas eletromagnéticas na faixa da telefonia
móvel (da ordem de 1.800MHz). No entanto,
isso não é feito pelo alto custo, preferindo-se a
utilização da interferência, emitindo-se ondas
nessa faixa de freqüência com intensidade
muito maior.