domingo, 6 de julio de 2014

RAYOS Y TRUENOS...


 
UN RAYO!, UN RELÁMPAGO!
Acabas de tocar un pomo metálico después de arrastrar los pies con suela de goma a través de tu alfombra. Salta el rayo... Bueno, no realmente, pero es la misma idea.

Simulador Phet- Electricidad Estática

Los zapatos con suela de goma recogen los electrones sueltos de la alfombra. Esos electrones se acumulan en tus zapatos, dándoles una carga eléctrica. Las cargas eléctricas estáticas están siempre preparadas para escapar, o descargarse. El contacto de tu mano con el pomo de una puerta o del coche de metal o cualquier cosa que conduzca la electricidad, presenta esa oportunidad y el exceso de electrones saltarán para llegar a un equilibrio eléctrico, a la mínima oportunidad.

¿Qué causa los relámpagos?
Clic en la foto para ver el desarrollo de un rayo
En una nube, las partículas de hielo que bajan y las gotas de agua que suben, se frotan unas con otras, de tal forma que se crean partículas negativas y positivas. Los vientos en el interior de la nube son muy turbulentos. Las gotas de agua en la parte inferior de la nube se encuentran atrapadas en las corrientes ascendentes y ascienden a grandes alturas, donde la atmósfera mucho más frío las congela. Mientras tanto, las corrientes descendentes hacen que el hielo y el granizo de la nube desciendan desde la parte superior de la nube. En este proceso, se crean en la nube unos campos eléctricos, con una parte inferior con carga negativa y una parte superior con carga positiva. Estos campos eléctricos se vuelven increíblemente fuertes, con la atmósfera que actúa como un aislante entre ellos en la nube. Cuando la fuerza de la carga supera a las propiedades aislantes de la atmósfera, entonces, se descarga el rayo igualando de nuevo el campo eléctrico a cero.

A medida que la tormenta se mueve sobre la tierra, la fuerte carga negativa en la nube, atrae cargas positivas del terreno por el que pasa. Estas cargas positivas se mueven hacia arriba desde los objetos más altos como árboles, postes de teléfono y casas. Primero se crea un rayo " líder " que escalonadamente busca dónde descargar. A medida que la carga negativa se acerca al suelo, una carga positiva, llamada una chorro, alcanza la carga negativa. Los dos canales se conectan y entonces, vemos el rayo.



Después de un rayo viene el trueno.... ¿Qué causa los truenos?

Si estamos observando el cielo, vemos el relámpago antes de oír el trueno. Esto ocurre porque la luz viaja mucho más rápido que las ondas sonoras. Podemos estimar la distancia del rayo, contando los segundos que se tarda hasta que oímos el trueno. Se tardan unos 3 segundos para que el sonido recorra 1 Km. Si el trueno sigue al rayo casi al instante, ya sabes... el relámpago esta demasiado cerca para tu seguridad!
En una fracción de un segundo, un rayo calienta el aire a su alrededor a temperaturas increíblemente calientes (30.000 ° C). 5 veces más caliente, que la superficie del Sol!.  El aire calentado se expande de forma explosiva, creando una onda de choque con el aire circundante que se comprime rápidamente. Luego, el aire se contrae rápidamente a medida que éste se enfría. Esto crea un fuerte chasquido inicial, seguido de estruendos, mientras la columna de aire, desde la nube hasta el suelo, continúa vibrando.

Aquí os dejo una Play List de Bozeman Science (Paul Andersen), en la que encontrareis lo más básico acerca de las cargas eléctricas: También podéis intentar algunos de estos Experimentos caseros para experimentar la Electricidad Estática. Muy Divertido:


Link al Simulador de Phet, de la Universidad de Colorado, para acabar de consolidar jugando, el concepto de la Electricidad Estática.


Y si os gustan tanto las TORMENTAS... También podéis probar a reproducirlas en casa con un poco de imaginación, tal y como ha hecho el diseñador Richard Clarkson. Imagínate recrear tu propia tormenta, utilizando unos LEDs, una placa de Arduino, unos speakers y algo de algodón...

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