Či je blesk fyzický jav. Zhrnutie: Prírodné javy. Blesk. Vzdialenosť od búrky
Blesk je jedným z prírodných javov, ktoré v ľudskej rase dlho vyvolávajú strach. Najväčšie mysle, ako Aristoteles alebo Lucretius, sa snažili pochopiť jej podstatu. Verili, že je to lopta, ktorá sa skladá z ohňa a je vložená do vodnej pary v oblakoch, a keď sa zväčšuje, prerazí ju a prudkou iskrou spadne na zem.
Pojem blesk a jeho pôvod
Najčastejšie sa tvoria blesky, ktoré majú dosť veľkú veľkosť. Horná časť sa môže nachádzať v nadmorskej výške 7 kilometrov a dolná iba 500 metrov nad zemou. Ak vezmeme do úvahy atmosférickú teplotu vzduchu, môžeme dospieť k záveru, že na úrovni 3 až 4 km voda zmrzne a zmení sa na ľadové kryhy, ktoré sa navzájom zrážajú a elektrizujú. Tie, ktoré majú najväčšiu veľkosť, dostávajú záporný náboj a najmenšie kladný náboj. Na základe svojej hmotnosti sú v oblakoch rovnomerne rozložené po vrstvách. Keď sa k sebe priblížia, vytvoria plazmový kanál, z ktorého sa získa elektrická iskra nazývaná blesk. Svoj zlomený tvar dostal vďaka tomu, že na ceste k zemi sa často nachádzajú rôzne častice vzduchu, ktoré tvoria prekážky. A aby ste ich obišli, musíte zmeniť trajektóriu.
Fyzický popis blesku
Bleskový výboj uvoľní 109 až 1010 joulov energie. Také kolosálne množstvo elektriny sa do značnej miery spotrebuje na vytvorenie záblesku svetla, ktorý sa inak nazýva hrom. Ale aj malá časť blesku stačí na to, aby ste urobili nemysliteľné veci, napríklad jeho vybitie môže zabiť človeka alebo zničiť budovu. Ďalší zaujímavý fakt naznačuje, že tento prírodný jav je schopný taviť piesok a vytvárať duté valce. Tento efekt sa dosahuje vďaka vysokej teplote vo vnútri blesku, ktorá môže dosiahnuť 2 000 stupňov. Rozdielny je aj čas dopadu na zem, nemôže to byť viac ako sekunda. Pokiaľ ide o výkon, amplitúda impulzu môže dosiahnuť stovky kilowattov. Kombináciou všetkých týchto faktorov sa dosiahne najsilnejší prirodzený výboj prúdu, ktorý prináša smrť všetkému, čoho sa dotkne. Všetky existujúce druhy bleskov sú veľmi nebezpečné a stretnutie s nimi je pre ľudí mimoriadne nežiaduce.
Tvorba hromov
Nie je možné predstaviť si všetky druhy bleskov bez blesku, ktorý síce nenesie rovnaké nebezpečenstvo, ale v niektorých prípadoch môže viesť k zlyhaniu siete a ďalším technickým problémom. Vyskytuje sa v dôsledku skutočnosti, že teplá vlna vzduchu, zahriata bleskom na teplotu teplejšiu ako slnko, narazí na studenú. Výsledný zvuk nie je nič iné ako vlna spôsobená vibráciami vo vzduchu. Vo väčšine prípadov sa objem ku koncu kotúča zvyšuje. Je to spôsobené odrazom zvuku od mrakov.
Čo sú to blesky
Ukazuje sa, že sú všetci odlišní.
1. Lineárny blesk je najbežnejším typom. Elektrický valec vyzerá ako strom zarastený hore nohami. Z hlavného kanála siaha niekoľko tenších a kratších „konárov“. Dĺžka takéhoto výboja môže dosiahnuť 20 kilometrov a súčasná sila je 20 000 ampérov. Rýchlosť pohybu je 150 kilometrov za sekundu. Teplota plazmy plniacej bleskový kanál dosahuje 10 000 stupňov.
2. Intra -cloud lightning - vznik tohto druhu sprevádzajú zmeny elektrických a magnetických polí, vyžarujú sa aj rádiové vlny. Takýto zvitok pravdepodobne nájdete bližšie k rovníku. V miernych šírkach sa vyskytuje extrémne zriedkavo. Ak sú v oblaku blesky, cudzí predmet, ktorý narúša integritu plášťa, napríklad elektrifikovaná rovina alebo kovový kábel, môže spôsobiť, že sa dostane von. Dĺžka sa môže pohybovať od 1 do 150 kilometrov.
3. Pozemný blesk - tento typ prechádza niekoľkými fázami. Pri prvom z nich začína nárazová ionizácia, ktorú na začiatku vytvoria voľné elektróny, sú vždy prítomné vo vzduchu. Vplyvom elektrického poľa získavajú elementárne častice vysokú rýchlosť a sú nasmerované na Zem, pričom narážajú na molekuly tvoriace vzduch. Existujú teda elektronické lavíny, inak sa nazývajú streamery. Sú to kanály, ktoré navzájom spájajú a spôsobujú jasné, tepelne izolované blesky. Na zem sa dostáva v podobe malého schodiska, pretože sa jej v ceste stretávajú prekážky, a aby ich obišla, zmení smer. Rýchlosť pohybu je približne 50 000 kilometrov za sekundu.
Potom, čo blesk prešiel svojou cestou, zastaví sa na niekoľko desiatok mikrosekúnd, pričom svetlo slabne. Potom sa začne ďalšia etapa: opakovanie prejdenej cesty. Úplne posledný výboj je jasnejší ako všetky predchádzajúce, súčasná sila v ňom môže dosiahnuť stovky tisíc ampérov. Teplota v kanáli sa pohybuje okolo 25 000 stupňov. Tento typ blesku je najdlhší, takže dôsledky môžu byť zničujúce.
Perlový blesk
Pri odpovedi na otázku, aké blesky existujú, by nemal byť taký vzácny prírodný jav prehliadaný. Výboj najčastejšie prechádza po lineárnom a úplne opakuje jeho trajektóriu. Len teraz to vyzerá ako gule umiestnené vo vzájomnej vzdialenosti a pripomínajúce korálky z drahého materiálu. Takéto blesky sú sprevádzané najhlasnejšími a valiacimi sa zvukmi.
Ohnivá guľa
Prirodzený jav, keď blesky majú tvar gule. V tomto prípade sa trajektória jej letu stane nepredvídateľnou, čo ju robí pre človeka ešte nebezpečnejšou. Vo väčšine prípadov sa taká elektrická kóma vyskytuje v spojení s inými druhmi, ale bola zaznamenaná skutočnosť, že sa objavuje aj za slnečného počasia.
Ako sa tvorí Toto je otázka, ktorú si najčastejšie kladú ľudia, ktorí sa stretávajú s týmto javom. Ako každý vie, niektoré veci sú vynikajúcimi vodičmi elektriny, a preto v nich, akumulujúc svoj náboj, začne vznikať guľa. Môže sa objaviť aj z hlavného blesku. Očití svedkovia tvrdia, že to jednoducho vzniká z ničoho nič.
Priemer blesku sa pohybuje od niekoľkých centimetrov do metra. Pokiaľ ide o farbu, existuje niekoľko možností: od bielej a žltej po jasne zelenú je extrémne zriedkavé nájsť čiernu elektrickú guľu. Po rýchlom klesaní sa pohybuje horizontálne, asi meter nad povrchom zeme. Takýto blesk môže nečakane zmeniť svoju trajektóriu a rovnako náhle zmiznúť, pričom uvoľní obrovskú energiu, v dôsledku ktorej sa rôzne objekty topia alebo dokonca úplne zrútia. Žije od desať sekúnd do niekoľko hodín.
Sprite Lightning
Nedávno, v roku 1989, vedci objavili iný druh blesku, ktorý bol pomenovaný sprite... K objavu došlo úplne náhodou, pretože tento jav je extrémne zriedkavý a trvá iba desatiny sekundy. Od ostatných sa odlišujú výškou, v ktorej sa objavujú-asi 50-130 kilometrov, zatiaľ čo ostatné poddruhy neprekonávajú 15-kilometrovú hranicu. Škriatkový blesk má tiež obrovský priemer, ktorý dosahuje 100 km. Vyzerajú zvisle a blikajú v skupinách. Ich farba sa líši v závislosti od zloženia vzduchu: bližšie k zemi, kde je viac kyslíka, sú zelené, žlté alebo biele, ale pod vplyvom dusíka vo výške viac ako 70 km získavajú jasný červený odtieň.
Správanie počas búrky
Všetky druhy bleskov sú mimoriadne nebezpečné pre ľudské zdravie a dokonca aj pre život. Aby sa zabránilo úrazu elektrickým prúdom, na otvorenom priestranstve by mali byť dodržané nasledujúce pravidlá:
- V tejto situácii patria najvyššie objekty do rizikovej skupiny, preto by ste sa mali vyhýbať otvoreným priestorom. Aby ste sa dostali nižšie, je najlepšie sadnúť si a položiť si hlavu a hrudník na kolená, v prípade porážky táto poloha ochráni všetky životne dôležité orgány. V žiadnom prípade by ste nemali ležať naplocho, aby ste nezvýšili plochu možného zásahu.
- Tiež sa neskrývajte pod vysokými stromami a Nežiaducim úkrytom budú nechránené stavby alebo kovové predmety (napríklad prístrešok na piknik).
- Počas búrky musíte okamžite vystúpiť z vody, pretože je to dobrý vodič. Keď sa do toho dostaneme, bleskový výboj sa môže ľahko rozšíriť na človeka.
- V žiadnom prípade by ste nemali používať mobilný telefón.
- Na poskytnutie prvej pomoci obeti je najlepšie vykonať kardiopulmonálnu resuscitáciu a ihneď zavolať záchrannú službu.
Domový poriadok
V interiéri tiež hrozí zranenie.
- Ak sa vonku začne búrka, prvým krokom je zatvorenie všetkých okien a dverí.
- Odpojte všetky elektrické zariadenia.
- Drž sa ďalej od káblových telefónov a iných káblov, sú to vynikajúci vodiči elektrickej energie. Kovové rúry majú rovnaký účinok, takže by ste nemali byť v blízkosti vodovodných potrubí.
- Keď viete, ako vzniká guľový blesk a aká je jeho trajektória nepredvídateľná, ak sa dostane do miestnosti, musíte ho okamžite opustiť a zavrieť všetky okná a dvere. Ak tieto akcie nie sú možné, je lepšie stáť na mieste.
Príroda je stále mimo kontroly človeka a prináša so sebou mnoho nebezpečenstiev. Všetky druhy bleskov sú vo svojej podstate najsilnejšími elektrickými výbojmi, ktoré majú niekoľkonásobne vyšší výkon ako všetky umelo vyrobené zdroje prúdu.
Často si myslíme, že elektrina je niečo, čo sa vyrába iba v elektrárňach, a už vôbec nie vo vláknach vodných mrakov, ktoré sú také vzácne, že do nich ľahko strčíte ruku. V oblakoch je však elektrina, ako je dokonca aj v ľudskom tele.
Povaha elektriny
Všetky telá sú tvorené atómami - od mrakov a stromov po ľudské telo. Každý atóm má jadro, ktoré nesie pozitívne nabité protóny a neutrálne neutróny. Výnimkou je najjednoduchší atóm vodíka, v ktorého jadre nie je žiadny neutrón, ale iba jeden protón.
Negatívne nabité elektróny cirkulujú okolo jadra. Pozitívne a negatívne náboje sa navzájom priťahujú, takže sa elektróny otáčajú okolo jadra atómu, podobne ako včely okolo sladkého koláča. Príťažlivosť medzi protónmi a elektrónmi je spôsobená elektromagnetickými silami. Elektrická energia je preto prítomná všade, kam sa pozrieme. Ako vidíme, je tiež obsiahnutý v atómoch.
Za normálnych podmienok sa kladný a záporný náboj každého atómu navzájom vyvažujú, takže telá pozostávajúce z atómov zvyčajne nenesú žiadny celkový náboj - ani pozitívny, ani negatívny. Výsledkom je, že kontakt s inými predmetmi nespôsobí elektrický výboj. Niekedy však môže byť rovnováha elektrických nábojov v telách narušená. Môžete to zažiť na vlastnej koži, keď budete v chladnom zimnom dni doma. Dom je veľmi suchý a horúci. Vy, bosými nohami, kráčate po koberci. Nepostrehnuteľne pre vás časť elektrónov z vašich podrážok prešla k atómom koberca.
Súvisiace materiály:
Trochu o počasí
Teraz máte elektrický náboj, pretože počet protónov a elektrónov vo vašich atómoch už nie je vyvážený. Skúste teraz chytiť kovovú kľučku dverí. Medzi vami a ňou preskočí iskra a vy pocítite elektrický šok. Stalo sa to, že vaše telo, ktoré nemá dostatok elektrónov na dosiahnutie elektrickej rovnováhy, sa snaží obnoviť rovnováhu v dôsledku síl elektromagnetickej príťažlivosti. A obnovuje sa. Elektróny prúdia medzi rukou a kľučkou smerom k ruke. Ak by bola miestnosť tmavá, videli by ste iskry. Svetlo je viditeľné, pretože elektróny pri skákaní vyžarujú kvantá svetla. Ak je miestnosť tichá, budete počuť jemné praskanie.
Elektrická energia nás obklopuje všade a je obsiahnutá vo všetkých telách. V tomto zmysle nie sú mraky výnimkou. Na pozadí modrej oblohy pôsobia veľmi neškodne. Ale rovnako ako ste v miestnosti, môžu prenášať elektrický náboj. Ak áno, pozor! Keď mrak obnoví v sebe elektrickú rovnováhu, zobrazí sa celý ohňostroj.
Súvisiace materiály:
Prečo sú zipsy rôznych farieb?
Ako sa objaví blesk?
Stáva sa to: silné vzdušné prúdy neustále cirkulujú v tmavom, obrovskom búrkovom oblaku, ktorý tlačí k sebe rôzne častice - zrnká oceánskej soli, prach a podobne. Rovnako ako sa vaše podrážky zbavia elektrónov pri trení o koberec a častice v oblaku sa zbavia elektrónov pri zrážke, ktorá skočí na iné častice. Tak vzniká prerozdelenie poplatkov. Niektoré častice, ktoré stratili svoje elektróny, majú kladný náboj, zatiaľ čo iné, ktoré získali ďalšie elektróny, majú teraz záporný náboj.
Z dôvodov, ktoré nie sú celkom jasné, sú ťažšie častice nabité negatívne a ľahšie pozitívne. Ťažšia spodná časť oblaku je teda nabitá záporne. Negatívne nabitá spodná časť oblaku odpudzuje elektróny k Zemi, pretože odpudzujú náboje s rovnakým názvom. Pod mrakom sa teda vytvorí pozitívne nabitá časť zemského povrchu. Potom, presne podľa rovnakého princípu, podľa ktorého medzi vami a kľučkou preskočí iskra, preskočí rovnaká iskra medzi mrakom a zemou, iba veľmi veľký a silný blesk je. Elektróny v obrovskom cik -caku lietajú k zemi a nachádzajú tam svoje protóny. Namiesto sotva počuteľného praskania zaznie silný hrom.