A que distância estamos de um raio

A que distância estamos de um raio?
Quando percebemos que uma tempestade se aproxima do local onde nos
encontramos, a primeira providência que devemos tomar é procurar um lugar seguro
para nos protegermos dos raios.
Um raio é uma descarga de elétrons que acontece entre a nuvem e o solo – ou seja,
nada mais do que uma grande faísca. Comumente os raios ocorrem em tempestades
ou chuvas fortes, mas eles podem ocorrer em qualquer situação onde haja grande
concentração de carga elétrica, como em tempestades de neve, areia ou erupções
vulcânicas. Se considerarmos um raio vindo de uma nuvem, podemos ter uma
descarga da nuvem para o ar, da nuvem para nuvem e do solo para nuvem (sim,
existem raios que “saem” do chão em direção ao céu!)
Uma tempestade de raios fotografada em uma erupção no vulcão Chaitin no Chile. Os raios são causados pela grande concentração de
carga elétrica existente nas erupções.
Mas, é possível saber se uma tempestade de raios se aproxima de um determinado
local? A resposta é sim e calcular esta distância é uma tarefa muito simples.
Sabemos que a velocidade média do som no ar é de aproximadamente 343 m/s a
uma temperatura de 25°C. A velocidade do som é a razão entre a distância
percorrida pela onda sonora e o tempo em que esta onda leva para percorrê-la e
depende basicamente da temperatura e do onde a onda sonora é emitida: quanto
maior a temperatura e menos denso o meio de propagação, mais veloz a onda sonora
se torna.
Nós vemos a luz do raio (o relâmpago) muito antes de ouvir seu som (o trovão) por
que a luz é muito mais veloz do que som; a velocidade da luz é de aproximadamente
300000000 m/s, enquanto a velocidade do som é de 343 m/s.
Portanto, se a velocidade média está envolvida, podemos utilizar expressão
matemática que a relaciona:
Como conhecemos a velocidade média do som, precisamos descobrir ou a distância
ou o tempo em que a onda se desloca. E é aí que você entra. Toda vez que você
observar um relâmpago, comece a contar e pare sua contagem assim que ouvir o
trovão. O valor que você obteve será o tempo em que a onda sonora levou para
chegar até seus ouvidos. Assim, obtendo a distância na expressão (1), temos:
Então, toda vez que você ver um raio e quiser calcular a que distância o raio se
encontra de você, basta contar quantos segundos você leva para ouvir o trovão
resultante do raio e multiplicar o resultado por 343 para obtê-la em metros. Mas se
você prefere a distância em quilômetros, basta converter a velocidade para km/s, o
que nos dá 0,343 km/s. Assim, se você contou 10 segundos desde a visualização do
relâmpago até ouvir o trovão, o raio está a 3430 m ou 3,43 km de distância (é por
causa desta transformação entre as unidades da velocidade que muitos preferem
dividir o tempo por 3 ao invés de multiplicar os segundos por 0,343 para obter a
distância do raio em quilômetros. É um arredondamento muito grande, mas neste
caso é de certa forma válido, pois aumenta a margem de segurança da distância que
o raio se encontra de você).
Portanto, toda vez que você vir um raio “rasgando” o céu, comece a contar quanto
tempo você demora em ouvir o trovão e procure um abrigo seguro o mais rápido
possível. Lembre-se de que as tempestades se movimentam muito rapidamente!
Alguns fatos interessantes sobre os raios:
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Os relâmpagos aparecem todos recortados no céu porque as descargas procuram
os caminhos de menor resistência numa atmosfera cheia de cargas elétricas
variáveis. Geralmente, as mudanças de direção (ziguezague) do raio que está
caindo ocorrem a cada 50 metros;
O inventor do para-raios, Benjamin Franklin (1706-1790), fez em 1752 uma
experiência que quase lhe custou a vida: usou um fio de metal num papagaio
(pipa) que empinou numa tempestade, preso a uma chave, que por sua vez era
manobrada através de um fio de seda. Sua sorte foi que apenas algumas cargas
elétricas leves desceram por esse dispositivo, pois se tivesse realmente atraído um
raio, teria morrido eletrocutado, como aconteceu com o físico russo Georg
Richmann, que tentou repetir a experiência. Já a linha fina usada nos papagaios
comuns não tem grande capacidade de condução de cargas elétricas (devido à
pequena espessura do fio e às características da linha, a condutividade é mínima);
A energia transferida pelo raio entre a nuvem e a terra é em média de 1012 watts
(uma lâmpada comum de 100 watts consome essa energia se ficar ligada pouco
mais de dez horas). O que mata, no raio, é o choque e o calor produzidos por sua
alta amperagem. Os homens são mais atingidos que as mulheres, pelo simples
fato de haver mais homens que mulheres fora das casas, quando ocorrem as
tempestades;
Ao contrário do dito popular, um segundo raio tem muitas possibilidades de cair no
mesmo lugar que o primeiro, pois o campo elétrico que atraiu o primeiro raio
ainda permanece por algum tempo, podendo atrair o segundo;
O raio só se torna visível na fase final do processo, quando ocorre a chamada
descarga de retorno. Pode ser positivo ou negativo, sendo que o positivo (mais
raro) tem o dobro da amperagem do negativo e sua corrente elétrica contínua
dura cerca de 200 milésimos de segundo, mais que o dobro do tempo verificado
no raio negativo (daí serem os raios positivos mais destrutivos, podendo iniciar um
incêndio florestal). A diferença é que os negativos partem da base da nuvem,
enquanto os positivos surgem do topo do cumulus nimbo, carregado
positivamente. Na Região Sudeste do Brasil, curiosamente, 60% dos raios são
positivos (contra a média mundial de apenas 10%), não sendo conhecida ainda
uma explicação definitiva para o fenômeno (suspeita-se que seja pela reunião de
grande número de cumulo nimbos com as correntes atmosféricas procedentes da
Antártida, formando um campo elétrico positivo no topo das nuvens tão forte e
distante das bases dessas nuvens que trocaria energia diretamente com a terra;
Publicada por Flávio da Costa Gonçalves