كيفمنوعات

طريقة حساب مسافة البرق عن مكانك

البرق والرعد هما من أهم الظواهر الطبيعية، ويحدثان عادة خلال الأيام الباردة في فصل الشتاء، وتبقى هاتان الظاهرتان لغزا محيرا للإنسان على مر العصور .

تتمثل ظاهرة البرق في هذا التوهج الساطع الذي ينبعث من الغيوم خلال فصل الشتاء، ويحدث هذا الإشعاع نتيجة اصطدام سحابتين، حيث تحمل إحداهما شحنة كهربائية موجبة والأخرى تحمل شحنة كهربائية سالبة.

عندما يحدث اصطدام، يتولد شرارة كهربائية قوية تختفي في جزء من الثانية. بعد حدوث هذه الشرارة، يحدث تمدد فجائي للهواء نتيجة للحرارة الشديدة المتولدة من البرق، وينتج عنه الصوت المدوي المعروف بالرعد. يعرف البرق والرعد بشكل علمي بمسمى الصاعقة .

كيفية حدوث البرق :- – يصفان هذه الخطوة بالنظريات التالية:-
أولا نظرية فرضية الاستقطاب الميكانيكي :- هي نظرية تستند بشكل أساسي على مكونين رئيسيين هما.
1- تساقط المطر بالعلاوة إلى الثلج لتصبح مستقطبة في أثناء عملية سقوطها ، و ذلك يكون من خلال حقل الأرض الكهرومغناطيسي الطبيعي .
2- تصادم جزئيات الثلج بعضها ببعض لتأتي عملية الشحن الخاصة بها عن طريق الحث الكهرسكوني .

ثانيا نظرية (فرضية الحث الكهروسكوني) :- وتنص تلك النظرية أو الفرضية على أن حدوث البرق يتطلب سحبا عموديا لقطرات الماء، تحمل فيها قطرات الماء إلى الأعلى من أجل تبريدها بسرعة إلى درجات منخفضة، وقد تصل هذه الدرجات أحيانا إلى ما بين العشر والعشرين درجة تحت الصفر .

و من ثم تأتي عملية الاصطدام مع بلورات الثلج لتقوم بتكوين البرد الناعم هذا علاوة على إنتاج تلك التصادمات لشحنات كهربائية موجبة عددها بسيط يتم شحنها إلى البرد ، و من ثم تقوم عملية السحب العمودي بسحب القطرات التي تكون من الأصل أخف وزناً إلى الأعلى مما ينتج عنه تكدساً للشحنات الموجبة في تلك الغيمة بشكل متزايد .

كيفية تكون الشعاع القائد :-
1- عندما تتحرك السحابة فوق الأرض، تنطلق شحنة سالبة من داخل الغيمة باتجاه سطح الأرض. وكما هو معروف، فإن سطح الأرض مشحون إيجابيا. نتيجة لانطلاق الشحنة السالبة بقفزات سريعة، يمكن أن يكون طول كل قفزة حوالي 50 مترا في بعض الأحيان، وبذلك ينتشر الشعاع المشحون في العديد من المسارات ويحمل جهدا كهربائيا يصل إلى 100 مليون فولت .
2- عند وصول الشعاع القائد إلى سطح الأرض الموجب الشحنة يحدث التصادم لتتشكل قناة من الأرض إلى الغيمة تجري من خلالها الشحنات ، و في العادة يحدث هذا الالتقاء على ارتفاع مقداره من (30-100) متر فوق سطح الأرض .
تتحرك الشحنة السالبة من داخل الغيمة نحو الأرض لتلتقي بشحنة الأرض الموجبة وتجذبها .
4- تكون نشأة الضربة الراجعة من الأرض نحو الغيمة بسرعة قد تصل إلى ما قدره (100) ألف كيلو متر ، و ذلك في الثانية الواحدة لينتج لدينا تياراً كهربائياً قوته (30) ألف أمبير ، و هذا يكون في فترة زمنية تصل إلى (1) مايكرو ثانية إذ يكون الضوء الناتج في تلك المرحلة هو ما يرى من إضاءة البرق فعلياً .

مرحلة التفريغ :- – هذه المرحلة هي انتهاء ضربة البرق، حيث يصعد الشعاع الراجع إلى الغيمة، ويتوقف لفترة زمنية تتراوح عادة بين 20 و50 مل في الثانية، ثم تتكرر الضربة باستخدام نفس القناة التي تم تأسيسها من قبل .

طريقة حساب مسافة البرق عن مكانك :- نحتاج إلى ساعة واحدة فقط لحساب الوقت لنتمكن من حساب بعد البرق عن مكاننا .

الطريقة التي سنقوم بإتباعها :- عند رؤيتنا للبرق نبدأ في تشغيل مؤقت العداد الخاص بالساعة ، و عند سماعنا ل صوت الرعد نوقف المؤقت ثم تأتي عملية تسجيل القراءة المأخوذة ، و ذلك يكون بالثواني ، و من ثم نضعها في المعادلة الأتية ، و التي سوف تعطينا مقدار المسافة بيننا ، و بين البرق (بالمتر) :-
المسافة (متر) = 344* الزمن (ثواني) 344 = سرعة الصوت في الهواء .

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى