La física de los truenos

La física de los truenosLa física de los truenos.

Las tormentas eléctricas son unos de los fenómenos naturales más comunes de la naturaleza, y a su vez, también uno de los más bellos visualmente.

Destellos de luz que con un intenso fulgor iluminan durante unos pocos instantes el oscuro cielo encapotado, seguidos por un ensordecedor estruendo que ayuda a poner de manifiesto su enorme magnitud.

Y todo esto, claro está, encuentra su explicación en la física.

Hoy vamos a detenernos a explicar la parte menos visual, pero no por ello menos espectacular, de las tormentas eléctricas: los truenos.

¿Por qué oímos un trueno?

Los truenos, como todos sabemos, son potentes estruendos que acompañan a los rayos. Pero, ¿por qué se forman?

Los rayos, al caer, calientan de una forma increíble el medio que les rodea: pueden hacer que este alcance temperaturas de hasta 30.000 ºC, seis veces más que la que hay en la superficie del Sol.

Este casi instantáneo aumento de las temperaturas hace que el aire se expanda de forma muy brusca y rápida. No obstante, como el la temperatura ambiental es mucho menor a la provocada por el rayo, el aire se enfría casi tan rápido como se ha calentado, contrayéndose violentamente.

Estas expansiones y contracciones tan bruscas generan ondas sonoras que son las que conocemos como truenos y que pueden llegar a alcanzar intensidades sonoras tremendamente altas, de hasta 110 dB (valor muy cercano al que nos provoca dolor o puede ser peligroso para nuestra salud, que son los 120 dB)
Luz, sonido y distancia

¿No habéis visto nunca a nadie que, tan sólo viendo una tormenta, ha sido capaz de deciros a qué distancia se encuentra? Pues este simple pero entretenido hecho también encuentra su explicación gracias a la física.

Por todos es sabido que la luz viaja “un pelín” más rápido que el sonido.

Y digo “un pelín” siendo generoso, porque mientras que la velocidad del sonido en el aire es de aproximadamente 330 m/s, la de la luz es de la cualquier otra onda electromagnética: unos 300.000.000 metros por segundo, por lo que es más o menos un millón de veces más rápida.

Esta increíble velocidad hace que veamos el rayo casi en el mismo instante en el que cae, puesto que incluso si la tormenta se encontrara a unos 20 km de nosotros (una distancia tomada como exageración, ya que no podríamos ver la tormenta a no ser que esta fuera muy espectacular), tardaría menos de una milésima de segundo en llegar hasta nosotros, un tiempo que podemos considerar despreciable.

Vamos a suponer ahora que la tormenta se encuentra a una distancia más normal: digamos, tres kilómetros. Cae el rayo, e instantáneamente éste llega a nuestros ojos.

Y entonces, silencio; hasta que, ya al cabo de varios segundos, suena el trueno que siempre lo acompaña.

¿Por qué no lo hemos oído al mismo tiempo? De hecho, el lapso ha sido bastante grande.

Si nos pusiéramos a contar, obtendríamos más o menos un tiempo de diez segundos.

Esto se debe a que el sonido es, como ya he dicho, mucho más lento que la luz.

Tarda en llegarnos un segundo por cada 330 metros que nos separen de él.

Sabiendo esto, y con operaciones realmente sencillas, podemos calcular la distancia a la que una tormenta se encuentra de nosotros: si contamos los segundos de diferencia que hay entre que vemos un rayo y escuchamos un trueno, y multiplicamos dicho número por 330, obtendremos como resultado la distancia aproximada que nos separa de la tormenta.

Es decir, que si tarda cinco segundos, significa que el rayo a caído a poco más de kilómetro y medio, mientras que si tarda menos de uno, significa que está a como mucho trescientos metros.

Si estás al aire libre, ¡no dudes en refugiarte antes de que te dé!


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