22 de maio de 2012

Raio, relâmpago e trovão



As descargas elétricas que ocorrem na natureza sempre impressionam os habitantes deste nosso planeta. Desde os tempos remotos, quando nossos ancestrais ainda habitavam cavernas, os relâmpagos que quando iluminavam o céu e os trovões, com seu rimbombar assustador, causando um misto de terror e de admiração. Provavelmente foi em consequência de um raio que o homem, pela primeira vez, conseguiu domar o fogo e utilizá-lo para em seu proveito. Mas por que ocorrem essas descargas elétricas na atmosfera?
O mecanismo dos raios ainda desvendado, sendo que objeto de contínuo estudo dos cientistas. O que se sabe é que, provavelmente por um atrito com o ar, ligado a outros fenômenos meteorológicos, as nuvens carregam-se eletricamente. Numa mesma nuvem, verifica-se a existência de partes eletrizadas positivamente e partes eletrizadas negativamente, Por isso há uma ocorrência muito grande de faíscas dentro de uma mesma nuvem e entre nuvens diferentes, numa frequência maior que as descargas entre as nuvens e a Terra.
A diferença de potencial entre a parte inferior de uma nuvem e a superfície da Terra costuma variar entre 10 milhões e 100 milhões de volts. Isso pode gerar, entre ambas, um campo suficientemente intenso, que produz no ar a chamada ionização que o torna condutor. Em consequência, há a descarga elétrica, o raio, que por si só seria invisível. Entretanto, a ionização do ar o faz luminoso, resultando no relâmpago. O aquecimento do ar, em consequência da passagem, causa uma forte expansão, originando ondas sonoras de grande amplitude que caracterizam o trovão.
Diariamente acontecem em todo o globo cerca de 40 mil tempestades, ocasionando aproximadamente 100 raios por segundo. O Brasil é o país onde mais caem raios. Por isso, está muito desenvolvido o setor que estuda esse fenômeno em nosso país. O INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) tem um departamento que estuda especificadamente as descargas elétricas que ocorrem em nosso país, o ELAT (Grupo de Eletricidade Atmosférica).
É fato conhecido que os raios caem preferencialmente sobre objetos pontiagudos. Isso acontece porque os condutores providos de pontas apresentam nestas regiões maior concentração de cargas. Diz-se que, nas pontas, a densidade elétrica é maior: é o chamado poder das pontas. Por isso, numa tempestade, carregar um guarda-chuva ou abrigar-se sob uma árvore alta é muito perigoso, pois aumenta consideravelmente a chance de receber uma descarga elétrica. A utilização dos para-raios está fundamentada nesse fato. Como o para-raios é provido de pontas, ele é o alvo “prioritário” para a queda dos raios, protegendo, dentro de certos limites, o que está ao seu redor.

Referência:
TORRES, Carlos Magno, FERRARO, Nicolau Gilberto & SOARES, Paulo Antônio. Física: ciência e tecnologia. São Paulo: Moderna, 2001.

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