Trovão

O trovão é um estrondo sônico gerado por um raio. Quando emerge um raio na atmosfera da Terra, o ar sofre uma ruptura dielétrica e surge um clarão, conhecido como relâmpago, e um estrondo sonoro, conhecido como trovão. O trovão ocorre porque o raio aquece rapidamente o ar, tão rápido que atinge uma velocidade supersônica, e quando algo atinge uma velocidade supersônica, acontece uma onda de choque, acompanhado de um estrondo sônico, similar ao de uma explosão.

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Resumo sobre trovão

• Trovão é um estrondo sônico parecido com uma explosão, devido a uma onda de choque gerada por uma grande descarga elétrica na atmosfera.
• O raio realiza uma ruptura dielétrica do ar e faz um aquecimento muito intenso que leva a uma expansão supersônica, gerando uma onda de choque.
• O som principal do trovão vem diretamente do raio, e seu eco vem da reflexão da onda sonora em montanhas, prédios etc.
• O raio é a descarga elétrica na atmosfera, o relâmpago é o feixe luminoso que vemos, e o trovão é o estrondo sônico que ouvimos.
• O trovão não é perigoso, mas o raio é.

O que é o trovão?

Trovão é o nome que se dá a um estrondo sônico devido a uma onda de choque gerada por uma grande descarga elétrica na atmosfera, isto é, o trovão é o som parecido com o de uma explosão que segue depois do surgimento de um raio.

O que provoca o barulho do trovão?

Para entender a física por trás do barulho do trovão, precisamos primeiramente entender o que é uma ruptura dielétrica em um gás. Quando o módulo do campo elétrico num gás excede um valor crítico, o gás sofre uma ruptura dielétrica, processo no qual o campo arranca elétrons de átomos do gás, ionizando-o e, assim, tornando-o um plasma (quarto estado físico da matéria).

Com isso, o gás se torna em um bom condutor de corrente elétrica, já que os elétrons arrancados são postos em movimento pelo campo. Ao se moverem, esses elétrons colidem com outros átomos do gás, fazendo com que emitam luz e um pequeno estalo, causado pela expansão do gás que se aquece com a descarga elétrica.

Quando ocorre uma ruptura dielétrica de grande intensidade na atmosfera terrestre entre nuvens ou entre uma nuvem e o solo, surge um grande raio e ocorre um aquecimento muito intenso que leva a uma expansão rápida do ar ao redor do raio. Como a velocidade da expansão excede a velocidade do som (uma expansão supersônica), ocorre uma onda de choque e ouvimos o estrondo sônico, parecido com o som de uma explosão, mais conhecido como trovão.

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De onde vem o trovão?

O trovão é um estrondo sônico gerado por um raio. Nosso ouvido é atingido não só pela onda sonora que chega diretamente do raio, como também pelas ondas refletidas em montanhas, prédios etc. Por esse motivo, geralmente não percebemos o trovão só como um estalo único, mas com aquele eco característico.

Diferenças entre trovão, raio e relâmpago

Enquanto o raio é a grande descarga elétrica que ocorre na atmosfera terrestre, o relâmpago é a luz visível emitida, e o trovão é o som consequente da rápida expansão do ar. Dessa forma, enquanto o raio é a causa, o relâmpago e o trovão são as consequências visíveis e sonoras do raio respectivamente.

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Trovão é perigoso?

O trovão em si não é perigoso, apenas assusta e causa um incômodo no ouvido pelo alto volume do som. O perigo está no próprio raio, que pode machucar gravemente ou até causar a morte de quem for eletrocutado por essa grande descarga elétrica.

Curiosidades sobre trovões

• Ocorrência de trovões no Brasil e no mundo: por volta de 50 a 100 trovões ocorrem no mundo a cada segundo, o que equivale a cerca de 10 milhões de descargas por dia ou três bilhões por ano. O Brasil é um dos países de maior ocorrência de trovões no mundo por ter grande extensão territorial e estar próximo do equador geográfico, tendo uma ocorrência de cerca de dois trovões por segundo.

• Intensidade sonora de um trovão: um trovão intenso pode chegar a 120 decibéis, uma intensidade comparável à que ouve uma pessoa que está nas primeiras fileiras de um show de rock.

• Estimar a distância de um raio: é possível estimar a distância de um raio pela diferença do intervalo de tempo entre o relâmpago (que percorre na velocidade da luz) e o trovão (que percorre na velocidade do som). Como o som viaja numa velocidade de 343 metros por segundo, então, a cada segundo que o trovão demorou a soar depois que surgiu o relâmpago, o raio dista de 343 metros. Dessa forma, suponhamos que vimos um relâmpago no céu a uma grande distância e, depois de 5 segundos, ouvimos o seu trovão — isso significa que o raio está a uma distância de 343 multiplicado por 5, isto é, 1715 metros.

Fontes

CARRON, Wilson; GUIMARÃES, Osvaldo. As faces da física (vol. único). 1. ed. Moderna, 1997.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Eletromagnetismo (vol. 3). 9 ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2012.