Cos'è un fulmine?

Cos'è un fulmine

Episodio 11

domenica 21/01/18 09:25 - ultimo aggiornamento: martedì 16/01/18 17:51

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Il fulmine è un fenomeno che nasce dal rapido passaggio di cariche elettriche da un corpo a un altro. I fulmini che di solito osserviamo sono quelli in cui il passaggio avviene tra la terra e il cielo, ma può avvenire anche tra due nubi o all’interno della stessa nube. Una carica elettrica si può formare per vari motivi, in seguito allo strofinio dovuto al movimento dell’aria, delle goccioline d’acqua o all’attrito tra le particelle di ghiaccio nella nube. Nel caso del fulmine originato dal passaggio di cariche tra la terra e il cielo, si ha una debole scarica invisibile di particelle negative dalla nuvola che vanno verso il basso, a velocità di circa 100 km/s, mentre in prossimità del suolo parte una scarica verso l’alto composta da un flusso di cariche positive. Non appena le due scariche s’incontrano si crea il fulmine con l’emissione di luce (lampo) e suono (tuono). L’andamento a zig zag è dovuto al fatto che la scarica elettrica segue il percorso che presenta minor resistenza attraverso lo strato di aria. Con i fulmini non si gioca, ma possiamo farlo con le cariche che li creano!

 

Esperimento di Margot

Occorrente
Tubo PVC, carta velina, lattina di alluminio, palloncini, panno di lana

Come si fa
Prendete un palloncino, strofinatelo sui vostri capelli. Il palloncino strappa elettroni e si carica negativamente, se lo avvicinate a una lattina di alluminio, anch’essa con una carica negativa, la lattina rotolerà. Cariche uguali si respingono. Ma se lo avvicinate a un pezzetto di carta velina, questa sarà attirata dal palloncino, sulla carta ci sono cariche positive e cariche opposte si attraggono. Con un panno di lana provate a strofinare anche il tubo in PVC e osservate cosa accade se lo avvicinate a delle strisce di carta velina. Quando due corpi si strofinano o toccano, gli elettroni possono passare da uno all’altro, facendo sì che uno si carichi negativamente, e l’altro positivamente. Se la differenza di cariche fra i due corpi è molto grande, gli elettroni possono passare come un fulmine da un corpo all’altro attratti dalle cariche positive, vincendo la resistenza dell’aria. Fra le nuvole e il terreno, durante i temporali, accade questo: si crea una differenza di carica così grande che genera una potente scarica di elettroni, il fulmine.

 

Curiosità

Perché si vede prima il lampo e poi si sente il tuono?
Il tuono è il rumore che produce l’espansione rapidissima dell’aria causata dal calore sviluppato dal fulmine: l’aria può raggiungere una temperatura di circa 15 000 °C. Dal tempo che intercorre tra la visione del lampo e il momento in cui si sente il tuono si può capire a che distanza si trova il temporale. Infatti, mentre il lampo si vede immediatamente (la luce percorre 300 mila km in un secondo), il tuono impiega circa tre secondi per fare un kilometro. Considerando che la distanza si calcola moltiplicando la velocità per il tempo impiegato, e che il suono in un secondo percorre circa un terzo di un km, se volete sapere a che distanza da voi (in km) è caduto un fulmine, basta che contiate i secondi che intercorrono fra il lampo e il tuono e dividiate per 3.

Come si evitano i fulmini?
Un fulmine può essere molto pericoloso sia direttamente sia indirettamente. Una simile scarica elettrica può folgorare una persona provocando danni cerebrali e arresto cardiaco; può colpire oggetti, farli esplodere e causare onde d’urto capaci di investire e danneggiare le persone e gli oggetti vicini. Alcuni consigli ci possono aiutare a evitarli. Bisogna fare attenzione alle previsioni meteo, e alla presenza di nubi cumoliformi con sporgenze verticali accentuate, durante le giornate calde. In questi casi è meglio evitare luoghi aperti come crinali di montagna o la riva del mare. La maggior parte degli incidenti legati ai fulmini si verifica all’aperto, soprattutto in montagna, ma anche in prossimità dell’acqua. Evitate luoghi vicini a pali o alberi, soprattutto se molto elevati e sporgenti. Evitate il contatto con oggetti ad alta conducibilità elettrica. Evitate i tralicci dell’alta tensione da cui i fulmini possono scaricare a terra. Se si è all’aperto meglio accovacciarsi a piedi uniti per ridurre il punto di contatto col suolo ed evitare di trasformarsi in un parafulmine. L’ideale è cercare riparo in luoghi chiusi o all’interno di un’auto con i finestrini chiusi. Al mare o al lago evitate il contatto con l’acqua che offre percorsi a bassa resistenza per le cariche elettriche; liberatevi di ombrelli, ombrelloni, canne da pesca e ogni altro oggetto appuntito. In casa, è buona norma staccare dalle prese gli apparecchi elettrici, evitare il contatto con l’acqua, con tubature ed elementi collegati all’esterno.

 

Storie: Caronavirus

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