Najzanimljivije od njih predstavljene su u ovom članku.

Linearna munja (oblak-zemlja)

Kako doći do takve munje? Da, vrlo je jednostavno - sve što je potrebno je nekoliko stotina kubnih kilometara zraka, visina dovoljna za stvaranje munje i snažan toplinski motor - pa, na primjer, Zemlja. Spreman? Sada uzmite zrak i uzastopno ga počnite zagrijavati. Kada počne da raste, sa svakim metrom uspona, zagrejani vazduh se hladi, postepeno bivajući sve hladniji i hladniji. Voda se kondenzira u sve veće kapljice, stvarajući grmljavinske oblake.

Sjećate li se onih tamnih oblaka iznad horizonta, pri pogledu na koje ptice utihnu, a drveće prestane da šušti? Dakle, ovo su grmljavinski oblaci koji stvaraju munje i grmljavinu.

Naučnici vjeruju da se munje formiraju kao rezultat raspodjele elektrona u oblaku, obično pozitivno nabijenih s vrha oblaka, a negativno od. Rezultat je vrlo moćan kondenzator koji se s vremena na vrijeme može isprazniti kao rezultat nagle transformacije običnog zraka u plazmu (to je zbog sve jače jonizacije atmosferskih slojeva blizu grmljavinskih oblaka).

Plazma formira neobične kanale, koji, kada su spojeni na zemlju, služe kao odličan provodnik za električnu energiju. Kroz ove kanale se neprestano izbacuju oblaci, a spoljašnje manifestacije ovih atmosferskih pojava vidimo u vidu munja.

Inače, temperatura vazduha na mestu gde prolazi naelektrisanje (munja) dostiže 30.000 stepeni, a brzina širenja munje je 200.000 kilometara na sat. Općenito, nekoliko munja je bilo dovoljno za napajanje malog grada nekoliko mjeseci.

Munja zemlja-oblak

I ima takvih munja. Nastaju kao rezultat nagomilavanja elektrostatičkog naboja na vrhu najvišeg objekta na zemlji, što ga čini veoma "privlačnim" za munje.

Takva munja nastaje kao rezultat "probijanja" vazdušnog jaza između vrha naelektrisanog objekta i dna grmljavinskog oblaka.Što je objekat viši, veća je verovatnoća da će grom udariti u njega. Zato kažu istinu - ne treba se skrivati ​​od kiše ispod visokog drveća.

munjevit oblak-oblak

Da, pojedinačni oblaci se mogu "razmjenjivati" sa munjama, udarajući jedan u drugog električnim nabojem. Jednostavno je – budući da je gornji dio oblaka pozitivno, a donji negativno nabijen, obližnji grmljavinski oblaci mogu međusobno pucati električnim nabojima.

Sasvim je uobičajeno da munja probije jedan oblak, a mnogo rjeđe da munja putuje iz jednog oblaka u drugi.

Horizontalni patent zatvarač

Ova munja ne udara u zemlju, ona se širi horizontalno po nebu. Ponekad se takve munje mogu širiti po vedrom nebu, dolazeći iz jednog grmljavinskog oblaka. Takva munja je veoma moćna i veoma opasna.

Tape rajsferšlus

Ova munja izgleda kao nekoliko munja koje idu paralelno jedna s drugom. U njihovom formiranju nema misterije - ako puše jak vjetar, može proširiti plazma kanale, o čemu smo pisali gore, i kao rezultat nastaje tako diferencirana munja.

Perle (tačkasti patent zatvarač)

Ovo je vrlo, vrlo rijetka munja, postoji, da, ali kako je nastala, još uvijek se može nagađati. Naučnici sugerišu da tačkasta munja nastaje kao rezultat brzog hlađenja nekih delova staze munje, što obične munje pretvara u tačkaste. Kao što vidite, ovo objašnjenje jasno treba poboljšati i dopuniti.

sprite lightning

Do sada smo govorili samo o tome šta se dešava ispod oblaka, odnosno na njihovom nivou. Ali ispostavilo se da su neke vrste munja više od oblaka. Poznati su još od pojave mlaznih aviona, ali ove munje su fotografisane i snimljene tek 1994. godine.

Najviše od svega, izgledaju kao meduze, zar ne? Visina formiranja takve munje je oko 100 kilometara. Za sada nije sasvim jasno šta su, evo fotografija, pa čak i video zapisa jedinstvenih sprite munja. Veoma lijepo.

Kuglasta munja

Neki ljudi tvrde da loptasta munja ne postoji. Drugi objavljuju video zapise vatrenih lopti na YouTube i dokazuju da je sve to stvarno. Općenito, naučnici još nisu čvrsto uvjereni u postojanje loptaste munje, a najpoznatiji dokaz njihove stvarnosti je fotografija koju je napravio japanski student.

Vatre Svetog Elma

Ovo, u principu, nije munja, već jednostavno fenomen svjetlećeg pražnjenja na kraju raznih oštrih predmeta. Vatre Svetog Elma bile su poznate u antici, sada su detaljno opisane i snimljene na filmu.

Vulkanske munje

Ovo su veoma lepe munje koje se pojavljuju tokom vulkanske erupcije. Vjerovatno je da nabijena kupola plina i prašine, koja prodire u nekoliko slojeva atmosfere odjednom, uzrokuje poremećaje, budući da sama nosi prilično značajan naboj. Sve to izgleda veoma lepo, ali jezivo. Naučnici još ne znaju tačno zašto nastaje takva munja, a postoji nekoliko teorija odjednom, od kojih je jedna gore navedena.

Evo nekoliko zanimljivih činjenica o munjama koje se rijetko objavljuju:

* Tipična munja traje oko četvrt sekunde i sastoji se od 3-4 pražnjenja.
* Prosječna grmljavina se kreće brzinom od 40 km na sat.
* U svijetu trenutno ima 1.800 oluja s grmljavinom.
* Američki Empire State Building u prosjeku pogodi grom 23 puta godišnje.
* Grom udara u avion u prosjeku svakih 5-10 hiljada sati leta.
* Vjerovatnoća da vas ubije grom je 1 prema 2 000 000. Svako od nas ima jednaku šansu da umre od pada iz kreveta.
* Vjerovatnoća da ćete barem jednom u životu vidjeti kugličnu munju je 1 na 10.000.
* Ljudi koje je udario grom smatrani su Bogom obilježenim. A ako su umrli, navodno su otišli pravo u raj. U davna vremena, žrtve munje su sahranjivane na mestu smrti.

Šta učiniti kada se munja približi?

U kući

* Zatvorite sve prozore i vrata.
* Isključite sve električne uređaje. Ne dirajte ih, uključujući telefone, tokom grmljavine.
* Držite dalje od kade, slavina i lavaboa jer metalne cijevi mogu provoditi struju.
* Ako je lopta uletjela u prostoriju, pokušajte brzo izaći i zatvoriti vrata s druge strane. Ako ne možete, barem se zamrznite na mjestu.

Na ulici

* Pokušajte ući u kuću ili auto. Ne dirajte metalne dijelove u automobilu. Auto ne treba parkirati ispod drveta: iznenada će u njega udariti grom i drvo će pasti pravo na vas.
* Ako nema zaklona, ​​izađite na otvoreno i, sagnuvši se, privijte se uz zemlju. Ali ne možete samo ležati!
* U šumi je bolje sakriti se ispod niskog grmlja. NIKADA nemojte stajati ispod slobodnog drveta.
* Izbjegavajte kule, ograde, visoko drveće, telefonske i električne žice, autobuska stajališta.
* Držite se dalje od bicikala, roštilja, drugih metalnih predmeta.
* Držite dalje od jezera, rijeke ili drugih vodenih površina.
* Uklonite sav metal sa sebe.
* Nemojte stajati u gomili.
* Ako se nalazite na otvorenom prostoru i odjednom osjetite da vam se kosa naježila ili čujete čudnu buku koja dolazi iz predmeta (što znači da će munja udariti!), sagnite se naprijed s rukama na koljenima (ali ne na tlo). Noge trebaju biti zajedno, pete pritisnute jedna uz drugu (ako se noge ne dodiruju, iscjedak će proći kroz tijelo).
* Ako vas je grmljavina uhvatila u čamcu i više nemate vremena da plivate do obale, sagnite se do dna čamca, spojite noge i pokrijte glavu i uši.

Opštinska obrazovna ustanova

Gimnazija "Laboratorija Salakhov"

Kreativni rad u fizici

na temu: Električne pojave u prirodi: munja

Priča

Električna priroda munje otkrivena je u studijama američkog fizičara B. Franklina, na osnovu kojih je izveden eksperiment vađenja električne energije iz grmljavinskog oblaka. Franklinovo iskustvo u rasvjetljavanju električne prirode munje je nadaleko poznato. Godine 1750. objavio je rad koji opisuje eksperiment sa zmajem lansiranim u oluju. Franklinovo iskustvo opisano je u djelu Josepha Priestleya.

Fizička svojstva munje

Prosječna dužina munje je 2,5 km, a neka pražnjenja se protežu u atmosferi i do 20 km.

formiranje munje

Najčešće se munje javljaju u kumulonimbusima, tada se zovu grmljavinski oblaci; ponekad se munje formiraju u oblacima nimbostratusa, kao i tokom vulkanskih erupcija, tornada i prašnih oluja.

Obično se uočavaju linearne munje, koje spadaju u tzv. pražnjenja bez elektroda, budući da počinju (i završavaju) u nakupinama nabijenih čestica. To određuje neka od njihovih još uvijek neobjašnjivih svojstava koja razlikuju munje od pražnjenja između elektroda. Dakle, munja nije kraća od nekoliko stotina metara; nastaju u električnim poljima mnogo slabijim od polja tokom međuelektrodnih pražnjenja; Prikupljanje naelektrisanja koje nosi grom dešava se u hiljaditim delovima sekunde od milijardi malih, dobro izolovanih čestica koje se nalaze u zapremini od nekoliko km³. Najviše je proučavan proces razvoja munje u grmljavinskim oblacima, dok munja može proći u samim oblacima - unutaroblačna munja, a može i udariti u tlo - prizemna munja. Da bi došlo do pojave munje, potrebno je da se u relativno maloj (ali ne manjoj od neke kritične) zapremine oblaka formira električno polje jačine dovoljne da pokrene električno pražnjenje (~ 1 MV/m), a u značajan dio oblaka nalazi se polje prosječne jačine dovoljne da održi započeto pražnjenje (~ 0,1-0,2 MV/m). U slučaju munje, električna energija oblaka se pretvara u toplinu i svjetlost.

zemaljska munja

Proces razvoja zemaljske munje sastoji se od nekoliko faza. U prvom stupnju, u zoni u kojoj električno polje dostiže kritičnu vrijednost, počinje udarna jonizacija koju u početku stvaraju slobodni elektroni, koji su uvijek prisutni u maloj količini u zraku, koji pod djelovanjem električnog polja dobijaju značajne brzine prema tlu i, sudarajući se s molekulima koji čine zrak, ioniziraju ih. Prema modernijim idejama, pražnjenje je inicirano visokoenergetskim kosmičkim zracima, koji pokreću proces koji se zove bežeći slom. Tako nastaju elektronske lavine koje se pretvaraju u filamente električnih pražnjenja - streamere, koji su dobro provodljivi kanali, koji spajanjem stvaraju svijetli termički ionizirani kanal visoke vodljivosti - stepenasti vođa munje.

Kretanje vođe prema zemljinoj površini odvija se u koracima od nekoliko desetina metara brzinom od ~ 50.000 kilometara u sekundi, nakon čega se njegovo kretanje zaustavlja na nekoliko desetina mikrosekundi, a sjaj je uvelike oslabljen; zatim, u sledećoj fazi, vođa ponovo napreduje nekoliko desetina metara. Istovremeno, blistav sjaj pokriva sve pređene stepenice; zatim ponovo slijedi zaustavljanje i slabljenje sjaja. Ovi procesi se ponavljaju kada se vođa kreće na površinu zemlje prosječnom brzinom od 200.000 metara u sekundi.

Kako se vođa kreće prema tlu, jačina polja na njegovom kraju se povećava i pod njegovim djelovanjem iz objekata koji strše na površini Zemlje izbacuje se odgovorna struja koja se povezuje sa vođom. Ova karakteristika munje se koristi za stvaranje gromobrana.

U završnoj fazi, vodeno-jonizirani kanal je praćen obrnutim (odozdo prema gore), ili glavnim, munjevitim pražnjenjem, koje karakteriziraju struje od desetina do stotina hiljada ampera, svjetlina koja je primjetno veća od svjetline lider, i velika brzina napredovanja, koja u početku dostiže ~100.000 kilometara u sekundi, a na kraju se smanjuje na ~10.000 kilometara u sekundi. Temperatura kanala tokom glavnog pražnjenja može preći 25.000 °C. Dužina kanala munje može biti od 1 do 10 km, prečnik je nekoliko centimetara. Nakon prolaska strujnog impulsa, ionizacija kanala i njegov sjaj slabe. U završnoj fazi, struja groma može trajati stotinke pa čak i desetinke sekunde, dostižući stotine i hiljade ampera. Takve munje se nazivaju dugotrajne, najčešće uzrokuju požare.

Glavno pražnjenje često ispušta samo dio oblaka. Naboji koji se nalaze na velikim visinama mogu dovesti do novog vođe (u obliku strelice) koji se neprekidno kreće brzinom od hiljada kilometara u sekundi. Svjetlina njegovog sjaja je bliska svjetlini stepenastog vođe. Kada pometeni vođa dosegne površinu zemlje, slijedi drugi glavni udarac, sličan prvom. Munja obično uključuje nekoliko ponovljenih pražnjenja, ali njihov broj može doseći i nekoliko desetina. Trajanje višestruke munje može premašiti 1 sekundu. Pomjeranje kanala višestruke munje vjetrom stvara takozvanu trakastu munju - svjetleću traku.

Intracloud lightning

Intracloud lightning obično uključuje samo vodeće faze; njihova dužina varira od 1 do 150 km. Udio munje unutar oblaka raste sa pomakom prema ekvatoru, mijenjajući se od 0,5 na umjerenim geografskim širinama do 0,9 u ekvatorijalnoj traci. Prolazak munje je praćen promjenama električnih i magnetskih polja i radio emisijom, tzv. atmosferom. Vjerojatnost udara groma u prizemni objekt raste kako se povećava njegova visina i s povećanjem električne provodljivosti tla na površini ili na određenoj dubini (na ovim faktorima se zasniva djelovanje gromobrana). Ako u oblaku postoji električno polje koje je dovoljno da održi pražnjenje, ali nije dovoljno da do njega dođe, dugi metalni kabel ili avion može igrati ulogu inicijatora munje – posebno ako je jako električno nabijen. Tako se munje ponekad „provociraju“ u nimbostratusima i snažnim kumulusnim oblacima.

“Svake sekunde oko 50 munja udari u površinu zemlje, a u prosjeku svaki kvadratni kilometar grom pogodi šest puta godišnje.”

Najjače munje uzrokuju rađanje fulgurita.

ljudi i munje

Munja je ozbiljna prijetnja ljudskom životu. Poraz osobe ili životinje munjom se često dešava na otvorenim prostorima. električna struja prati najkraći put "grmljavinski oblak-zemlja". Grom često udara u drveće i transformatorske instalacije na pruzi, uzrokujući njihovo paljenje. Unutar zgrade nemoguće je pogoditi obična linearna munja, ali postoji mišljenje da takozvana loptasta munja može prodrijeti kroz pukotine i otvorene prozore. Obična munja je opasna za televizijske i radio antene koje se nalaze na krovovima visokih zgrada, kao i za mrežnu opremu.

U tijelu žrtava primjećuju se iste patološke promjene kao i kod strujnog udara. Žrtva gubi svijest, pada, mogu se javiti konvulzije, disanje i rad srca često prestaju. Na tijelu se obično mogu naći "trenutne oznake", tačke ulaska i izlaska struje. U slučaju smrtnog ishoda, uzrok prestanka osnovnih vitalnih funkcija je nagli prestanak disanja i rada srca, od direktnog djelovanja groma na respiratorne i vazomotorne centre duguljaste moždine. Na koži često ostaju takozvani znaci munje, drvolike svijetloružičaste ili crvene pruge koje nestaju kada se pritisne prstima (postoje 1-2 dana nakon smrti). Oni su rezultat širenja kapilara u zoni munjevitog kontakta sa tijelom.

U slučaju udara groma, prva medicinska pomoć bi trebala biti hitna. U težim slučajevima (zaustavljanje disanja i lupanje srca) neophodna je reanimacija koju treba, bez čekanja medicinskih radnika, obezbijediti bilo koji svjedok nesreće. Reanimacija je efikasna samo u prvim minutama nakon udara groma, započeta nakon 10 - 15 minuta, po pravilu više nije efikasna. Hitna hospitalizacija je neophodna u svim slučajevima.

žrtve munje

1. U mitologiji i književnosti:

1. Asklepije, Eskulapije - sin Apolona - boga doktora i medicinske umjetnosti, ne samo da je liječio, već i oživljavao mrtve. Da bi obnovio narušeni svjetski poredak, Zeus ga je pogodio svojom munjom.

2. Faeton - sin boga Sunca Heliosa - jednom je preuzeo da vozi solarna kola svog oca, ali nije mogao obuzdati konje koji su disali vatru i skoro uništio Zemlju u strašnom plamenu. Pobesneli Zevs probio je Faetona munjom.

2. Istorijske ličnosti:

1. Ruski akademik G. V. Richman - 1753. umro je od udara groma.

2. Dana 4. jula 2009. godine, narodni poslanik Ukrajine, bivši guverner Rivne oblasti V. Chervoniy je preminuo od udara groma.

· Roy Sullivan je preživio nakon što ga je sedam puta pogodio grom.

· Američki major Summerford umro je nakon duge bolesti (rezultat trećeg udara groma). Četvrta munja potpuno mu je uništila spomenik na groblju.

· Kod andskih Indijanaca, udar groma se smatra neophodnim za dostizanje najviših nivoa šamanske inicijacije.

Drveće i munje

Deblo topole pogođene munjom

Visoko drveće je česta meta munje. Dugovječna reliktna stabla se lako mogu naći s višestrukim ožiljcima od munje. Vjeruje se da je veća vjerovatnoća da će grom pogoditi drvo koje stoji samostalno, iako se u nekim šumskim područjima ožiljci od groma mogu vidjeti na skoro svakom drvetu. Suvo drveće se zapali kada ga udari grom. Udari groma najčešće su usmjereni na hrast, a najmanje na bukvu, što, po svemu sudeći, ovisi o različitoj količini masnih ulja u njima, koja predstavljaju veliku otpornost na struju.

Munja putuje u stablu stazom najmanjeg električnog otpora, uz oslobađanje velike količine toplote, pretvarajući vodu u paru, koja cepa deblo drveta ili češće otkida delove kore sa njega, pokazujući put od munje. U narednim sezonama, drveće obično regenerira oštećeno tkivo i može zatvoriti cijelu ranu, ostavljajući samo vertikalni ožiljak. Ako je šteta preozbiljna, vjetar i štetočine će na kraju ubiti drvo. Drveće je prirodni gromobran i poznato je da pruža zaštitu od groma za obližnje zgrade. Zasađeno u blizini zgrade, visoka stabla hvataju munje, a visoka biomasa korijenskog sistema pomaže u uzemljivanju udara groma.

Od drveća pogođenog gromom prave se muzički instrumenti koji im pripisuju jedinstvena svojstva.

Munja kao prirodna pojava

Munja je ogromna električna varnica između oblaka ili između oblaka i zemljine površine, dugačka nekoliko kilometara, desetine centimetara u prečniku i desetinke sekunde. Munje su praćene grmljavinom. Pored linearnih munja, povremeno se zapažaju kuglaste munje.

Priroda i uzroci munja

Oluja sa grmljavinom je složen atmosferski proces, a njegova pojava je posledica stvaranja kumulonimbusnih oblaka. Jaka oblačnost je posljedica značajne nestabilnosti atmosfere. Grmljavinske oluje karakteriše jak vjetar, često jaka kiša (snijeg), ponegdje sa gradom. Prije grmljavine (sat ili dva prije grmljavine), atmosferski tlak počinje naglo opadati sve dok vjetar naglo ne pojača, a zatim počinje rasti.

Grmljavine se mogu podijeliti na lokalne, frontalne, noćne, na planinama. Najčešće se osoba susreće s lokalnim ili termalnim grmljavinom. Ove grmljavine se javljaju samo po vrućem vremenu sa visokom atmosferskom vlažnošću. Po pravilu se javljaju ljeti u podne ili poslijepodne (12-16 sati). Vodena para u uzlaznom toku toplog vazduha kondenzuje se na visini, dok se mnogo toplote oslobađa i uzlazni vazdušni tokovi se zagrevaju. Vazduh koji se diže topliji je od okolnog zraka i širi se dok ne postane grmljavinski oblak. Veliki olujni oblaci su stalno ispunjeni kristalima leda i kapljicama vode. Kao rezultat njihovog drobljenja i trenja između sebe i zraka, formiraju se pozitivni i negativni naboji, pod utjecajem kojih nastaje jako elektrostatičko polje (jačina elektrostatičkog polja može doseći 100.000 V / m). A potencijalna razlika između pojedinih dijelova oblaka, oblaka ili oblaka i zemlje dostiže ogromne vrijednosti. Kada se dostigne kritična napetost električnog vazduha, dolazi do lavinske jonizacije vazduha - iskričnog pražnjenja munje.

Frontalna grmljavina nastaje kada mase hladnog zraka uđu u područje u kojem dominira toplo vrijeme. Hladan vazduh istiskuje topli vazduh, dok se ovaj podiže na visinu od 5-7 km. Topli slojevi zraka prodiru u vrtloge različitih smjerova, formira se bura, snažno trenje između slojeva zraka, što doprinosi akumulaciji električnih naboja. Dužina frontalne grmljavine može doseći 100 km. Za razliku od lokalnih grmljavina, nakon frontalnih oluja obično postaje hladnije. Noćna grmljavina povezana je sa hlađenjem zemlje noću i stvaranjem vrtložnih struja vazduha koji se uzdiže. Grmljavinsko nevrijeme u planinama objašnjava se razlikom u sunčevom zračenju kojem su izložene južne i sjeverne padine planina. Noćne i planinske grmljavine nisu jake i kratke.

Aktivnost grmljavine u različitim regijama naše planete je različita. Svjetski centri oluja: ostrvo Java - 220, Ekvatorijalna Afrika -150, južni Meksiko - 142, Panama - 132, centralni Brazil - 106 grmljavinskih dana u godini. Rusija: Murmansk - 5, Arhangelsk - 10, Sankt Peterburg - 15, Moskva - 20 dana sa grmljavinom u godini.

Po vrsti munje se dijele na linearne, biserne i loptaste. Biserne i kuglaste munje su prilično rijetke.

Pražnjenje groma se razvija za nekoliko hiljaditih delova sekunde; pri tako velikim strujama, zrak u zoni kanala groma gotovo se trenutno zagrijava do temperature od 30.000-33.000 ° C. Kao rezultat toga, pritisak naglo raste, zrak se širi - javlja se udarni val, praćen zvukom impuls - grmljavina. Zbog činjenice da je na visoko šiljatim objektima jakost električnog polja stvorena statičkim električnim nabojem oblaka posebno velika, dolazi do sjaja; kao rezultat, počinje jonizacija zraka, javlja se usijano pražnjenje i pojavljuju se crvenkasti svijetleći jezici koji se ponekad skraćuju, a opet izdužuju. Ne pokušavajte da ugasite ove požare, kao nema sagorevanja. Pri velikoj jakosti električnog polja može se pojaviti snop svjetlećih niti - koronsko pražnjenje, koje je popraćeno šištanjem. Linearne munje se povremeno mogu javiti iu odsustvu grmljavinskih oblaka. Nije slučajno da je nastala izreka – „grmi iz vedra neba“.

Munja je jedan od onih prirodnih fenomena koji su dugo izazivali strah u ljudskoj rasi. Najveći umovi, poput Aristotela ili Lukrecija, nastojali su da shvate njegovu suštinu. Vjerovali su da se radi o kugli koja se sastoji od vatre i stisnuta u vodenu paru oblaka, koja se, povećavajući veličinu, probija kroz njih i brzom iskrom pada na tlo.

Pojam munje i njegovo porijeklo

Najčešće se formiraju munje u kojima su prilično velike. Gornji dio se može nalaziti na nadmorskoj visini od 7 kilometara, a donji - samo 500 metara iznad tla. S obzirom na temperaturu atmosferskog zraka, možemo zaključiti da se na nivou od 3-4 km voda smrzava i pretvara u ledene plohe, koje se sudarajući jedna s drugom naelektriziraju. Oni koji imaju najveću veličinu dobijaju negativan naboj, a najmanji - pozitivan. Na osnovu svoje težine, ravnomjerno su raspoređeni u oblaku po slojevima. Približavajući se jedan drugom, formiraju plazma kanal iz kojeg se dobija električna iskra, nazvana munja. Svoj izlomljeni oblik dobio je zbog činjenice da se na putu do tla često nalaze razne čestice zraka koje stvaraju barijere. A da biste ih zaobišli, morate promijeniti putanju.

Fizički opis munje

Pražnjenje groma oslobađa 109 do 1010 džula energije. Ovako kolosalna količina električne energije se uglavnom troši na stvaranje bljeska svjetlosti, koji se inače naziva grmljavina. Ali čak i mali dio munje dovoljan je da učini nezamislive stvari, na primjer, njegovo pražnjenje može ubiti osobu ili uništiti zgradu. Još jedna zanimljiva činjenica je da je ovaj prirodni fenomen u stanju da otopi pijesak, formirajući šuplje cilindre. Ovaj efekat se postiže zbog visoke temperature unutar munje, može dostići 2000 stepeni. Vrijeme udara o tlo je također različito, ne može biti duže od sekunde. Što se tiče snage, amplituda impulsa može doseći stotine kilovata. Kombinacijom svih ovih faktora dobija se najmoćnije prirodno pražnjenje struje, koje donosi smrt svemu što dotakne. Sve postojeće vrste munja su vrlo opasne, a susret s njima je krajnje nepoželjan za osobu.

Formiranje grmljavine

Sve vrste munja ne mogu se zamisliti bez grmljavine, koja ne nosi istu opasnost, ali u nekim slučajevima može dovesti do kvara na mreži i drugih tehničkih problema. Nastaje zbog činjenice da se topli talas vazduha, zagrejan munjom na temperaturu topliju od sunca, sudara sa hladnim. Zvuk koji nastaje zbog toga nije ništa drugo do val uzrokovan vibracijama zraka. U većini slučajeva, volumen se povećava prema kraju rolne. To je zbog refleksije zvuka od oblaka.

Šta su munje

Ispostavilo se da su svi različiti.

1. Linijska munja - najčešća sorta. Električni udar izgleda kao obraslo drvo okrenuto naopako. Iz glavnog kanala polazi nekoliko tanjih i kraćih "procesa". Dužina takvog pražnjenja može doseći 20 kilometara, a trenutna snaga je 20.000 ampera. Brzina kretanja je 150 kilometara u sekundi. Temperatura plazme koja ispunjava kanal munje dostiže 10.000 stepeni.

2. Unutaroblačne munje - nastanak ove vrste prati promena električnih i magnetnih polja, emituju se i radio talasi. Takav kotrljaj će se najvjerovatnije naći bliže ekvatoru. U umjerenim geografskim širinama pojavljuje se izuzetno rijetko. Ako u oblaku ima munje, onda strani predmet koji narušava integritet školjke, kao što je elektrificirana letjelica ili metalni kabel, također može navesti da izađe. Dužina može varirati od 1 do 150 kilometara.

3. Prizemna munja - ova vrsta prolazi kroz nekoliko faza. Na prvom od njih počinje udarna jonizacija, koju na početku stvaraju slobodni elektroni, oni su uvijek prisutni u zraku. Pod djelovanjem električnog polja, elementarne čestice postižu velike brzine i kreću se prema zemlji, sudarajući se s molekulima koji čine zrak. Dakle, postoje elektronske lavine, inače zvane strimeri. To su kanali koji, spajajući se jedan s drugim, uzrokuju sjajnu, toplinski izoliranu munju. Do tla stiže u obliku malih merdevina, jer se na njegovom putu nalaze prepreke, a da bi ih zaobišao, menja pravac. Brzina kretanja je oko 50.000 kilometara u sekundi.

Nakon što munja prođe svoj put, ona završava svoje kretanje na nekoliko desetina mikrosekundi, dok svjetlost slabi. Nakon toga počinje sljedeća faza: ponavljanje prijeđenog puta. Najnovije pražnjenje nadmašuje sva prethodna po svjetlini, trenutna snaga u njemu može doseći stotine hiljada ampera. Temperatura unutar kanala varira oko 25.000 stepeni. Ova vrsta munje je najduža, pa posljedice mogu biti razorne.

Biserna munja

Odgovarajući na pitanje kakve su munje, ne može se izgubiti iz vida tako rijedak prirodni fenomen. Najčešće, pražnjenje prolazi nakon linearnog i potpuno ponavlja svoju putanju. Samo što sada izgleda kao kuglice koje su udaljene jedna od druge i podsjećaju na perle od dragocjenog materijala. Takve munje prate najglasniji i kotrljajući zvuci.

Vatrena lopta

Prirodni fenomen kada munja ima oblik lopte. U tom slučaju, putanja njegovog leta postaje nepredvidiva, što ga čini još opasnijim za ljude. U većini slučajeva takva električna gruda se javlja zajedno s drugim vrstama, ali je zabilježena činjenica da se pojavljuje čak i po sunčanom vremenu.

Kako se formira Upravo ovo pitanje najčešće postavljaju ljudi koji su se susreli sa ovim fenomenom. Kao što svi znaju, neke stvari su odlični provodnici struje, pa upravo u njima, akumulirajući svoj naboj, počinje izbijati lopta. Može se pojaviti i od glavne munje. Očevici kažu da se pojavljuje niotkuda.

Prečnik munje se kreće od nekoliko centimetara do jednog metra. Što se tiče boje, postoji nekoliko opcija: od bijele i žute do svijetlo zelene, izuzetno je rijetko pronaći crnu električnu kuglu. Nakon brzog spuštanja, kreće se horizontalno, oko metar od površine zemlje. Takva munja može naglo promijeniti svoju putanju i isto tako iznenada nestati, oslobađajući ogromnu energiju, zbog čega dolazi do topljenja ili čak uništavanja raznih objekata. Živi od deset sekundi do nekoliko sati.

munja sprite

Nedavno, 1989. godine, naučnici su otkrili još jednu vrstu munje, koja je tzv sprite. Otkriće se dogodilo sasvim slučajno, jer je fenomen izuzetno rijedak i traje samo desetinke sekunde. Od ostalih se razlikuju po visini na kojoj se pojavljuju - otprilike 50-130 kilometara, dok druge podvrste ne savladavaju liniju od 15 kilometara. Takođe, munja ima ogroman prečnik, koji dostiže 100 km. Pojavljuju se okomito i bljeskaju u klasterima. Boja im varira u zavisnosti od sastava vazduha: bliže zemlji, gde ima više kiseonika, zelene su, žute ili bele, ali pod uticajem azota, na nadmorskoj visini većoj od 70 km, dobijaju svetlu boju. crvena nijansa.

Ponašanje tokom grmljavine

Sve vrste groma nose izuzetnu opasnost po zdravlje, pa čak i ljudski život. Da biste izbjegli strujni udar, na otvorenim prostorima treba se pridržavati sljedećih pravila:

1. U ovoj situaciji najviši objekti spadaju u rizičnu grupu, pa treba izbjegavati otvorena područja. Da biste postali niži, najbolje je sjesti i staviti glavu i prsa na koljena, u slučaju poraza ovaj stav će zaštititi sve vitalne organe. Ni u kom slučaju ne biste trebali ležati ravno, kako ne biste povećali područje mogućeg udarca.
2. Također, nemojte se skrivati ​​ispod visokog drveća, a nezaštićene konstrukcije ili metalni predmeti (na primjer, šupa za piknik) će biti nepoželjno sklonište.
3. Za vreme grmljavine treba odmah izaći iz vode, jer je dobar provodnik. Ulazeći u njega, pražnjenje groma može se lako proširiti na osobu.
4. Ni u kom slučaju ne smijete koristiti svoj mobilni telefon.
5. Za pružanje prve pomoći žrtvi najbolje je izvršiti kardiopulmonalnu reanimaciju i odmah pozvati spasilačku službu.

Pravila ponašanja u kući

I u zatvorenom prostoru postoji opasnost od povreda.

1. Ako vani počne grmljavina, prvo što treba učiniti je zatvoriti sve prozore i vrata.
2. Svi električni uređaji moraju biti isključeni.
3. Držite se dalje od žičanih telefona i drugih kablova, oni su odlični provodnici struje. Metalne cijevi imaju isti učinak, tako da ne biste trebali biti u blizini vodovoda.
4. Znajući kako nastaje loptasta munja i koliko je nepredvidiva njena putanja, ako ipak uđe u prostoriju, morate je odmah napustiti i zatvoriti sve prozore i vrata. Ako ove radnje nisu moguće, bolje je stajati mirno.

Priroda je još uvijek izvan čovjekove kontrole i nosi mnoge opasnosti. Sve vrste munja su, u suštini, najmoćnija električna pražnjenja, koja su nekoliko puta snažnija od svih veštački stvorenih izvora struje od strane čoveka.

Svake sekunde, otprilike 700 munje, a svake godine oko 3000 ljudi ginu od udara groma. Fizička priroda munje nije u potpunosti objašnjena, a većina ljudi ima samo grubu predstavu o tome šta je to. Neka pražnjenja se sudaraju u oblacima, ili tako nešto. Danas smo se obratili našim autorima fizike da saznamo više o prirodi munja. Kako se pojavljuju munje, gdje grom udara i zašto grmljavina tutnji. Nakon čitanja članka, znat ćete odgovor na ova i mnoga druga pitanja.

Šta je munja

Munja- varničko električno pražnjenje u atmosferi.

električno pražnjenje- ovo je proces strujanja u mediju, povezan sa značajnim povećanjem njegove električne provodljivosti u odnosu na normalno stanje. Postoje različite vrste električnih pražnjenja u plinu: iskra, arc, tinjajući.

Varničko pražnjenje nastaje pri atmosferskom pritisku i praćeno je karakterističnom iskricom. Varničko pražnjenje je skup filamentnih varničkih kanala koji nestaju i zamjenjuju jedni druge. Spark kanali se također nazivaju streamers. Kanali za varnice su ispunjeni jonizovanim gasom, odnosno plazmom. Munja je ogromna iskra, a grmljavina je veoma glasan prasak. Ali nije sve tako jednostavno.

Fizička priroda munje

Kako se objašnjava nastanak munja? Sistem oblak-zemlja ili oblak-oblak je vrsta kondenzatora. Vazduh igra ulogu dielektrika između oblaka. Donji dio oblaka ima negativan naboj. Sa dovoljnom razlikom potencijala između oblaka i tla nastaju uslovi u kojima se u prirodi pojavljuju munje.

Stepeni vođa

Prije glavnog bljeska groma, možete vidjeti malu tačku koja se kreće od oblaka do tla. Ovo je takozvani korak vođa. Elektroni pod djelovanjem razlike potencijala počinju se kretati prema zemlji. Dok se kreću, sudaraju se s molekulima zraka, ionizirajući ih. Od oblaka do tla se polaže jonizirani kanal. Zbog jonizacije zraka slobodnim elektronima, električna provodljivost u zoni vodeće trajektorije značajno raste. Vođa, takoreći, utire put glavnom pražnjenju, krećući se od jedne elektrode (oblaka) do druge (zemlje). Ionizacija se odvija neravnomjerno, tako da se vođa može razgranati.

Backfire

U trenutku kada vođa priđe zemlji, napetost na njegovom kraju raste. Sa zemlje ili sa objekata koji strše iznad površine (drveće, krovovi zgrada), odgovorna struja (kanal) se baca prema vođi. Ovo svojstvo groma se koristi za zaštitu od njih postavljanjem gromobrana. Zašto grom udara u osobu ili drvo? U stvari, nije ju briga gde da udari. Na kraju krajeva, munja traži najkraći put između zemlje i neba. Zato je za vrijeme grmljavine opasno biti na ravnici ili na površini vode.

Kada vođa dođe do tla, kroz položeni kanal počinje da teče struja. U ovom trenutku se opaža glavni bljesak munje, praćen naglim povećanjem snage struje i oslobađanja energije. evo pitanja, odakle dolazi munja? Zanimljivo je da se vođa širi od oblaka do zemlje, ali se obrnuti sjajni bljesak, koji smo navikli da vidimo, širi od zemlje do oblaka. Ispravnije je reći da munja ne ide s neba na zemlju, već se javlja između njih.

Zašto grom udara?

Grmljavina je rezultat udarnog talasa koji nastaje brzim širenjem jonizovanih kanala. Zašto prvo vidimo munje, a zatim čujemo grmljavinu? Sve je u razlici u brzinama zvuka (340,29 m/s) i svjetlosti (299,792,458 m/s). Ako brojite sekunde između grmljavine i munje i pomnožite ih sa brzinom zvuka, možete saznati na kojoj udaljenosti je grom udario od vas.

Trebate posao iz atmosferske fizike? Za naše čitaoce sada postoji popust od 10%. bilo kakvu vrstu posla

Vrste munja i činjenice o munjama

Munja između neba i zemlje nije najčešća munja. Najčešće se munje pojavljuju između oblaka i ne predstavljaju prijetnju. Pored zemaljskih i unutaroblačnih munja, postoje munje koje se formiraju u gornjim slojevima atmosfere. Koje su vrste munja u prirodi?

• Munje unutar oblaka;
• Kuglaste munje;
• "Vilenjak";
• Jets;
• Sprites.

Poslednje tri vrste munja ne mogu se posmatrati bez posebnih instrumenata, jer se formiraju na nadmorskoj visini od 40 kilometara i više.

Evo činjenica o munjama:

• Dužina najduže zabilježene munje na Zemlji bila je 321 km. Ova munja je viđena u Oklahomi, 2007.
• Najduža munja je trajala 7,74 sekundi i zabilježen je u Alpima.
• Munja se formira ne samo na zemlja. Znajte tačno o upaljenoj munji Venera, Jupiter, Saturn i Uran. Saturnova munja je milione puta snažnija od Zemljine.
• Struja u munji može doseći stotine hiljada ampera, a napon može doseći milijarde volti.
• Temperatura kanala munje može dostići 30000 stepeni Celzijusa je 6 puta više od površinske temperature sunca.

Vatrena lopta

Kuglasta munja je posebna vrsta munje, čija priroda ostaje misterija. Takva munja je svijetleći objekt koji se kreće u zraku u obliku lopte. Prema ograničenim dokazima, loptasta munja se može kretati nepredvidivom putanjom, podijeliti se na manje munje, eksplodirati ili jednostavno neočekivano nestati. Postoji mnogo hipoteza o poreklu loptaste munje, ali nijedna se ne može priznati kao pouzdana. Činjenica je da niko ne zna kako nastaju loptaste munje. Neke hipoteze svode promatranje ovog fenomena na halucinacije. Kuglaste munje nikada nisu uočene u laboratoriji. Svi naučnici mogu biti zadovoljni iskazima očevidaca.

Na kraju, pozivamo vas da pogledate video i podsjetimo vas: ako vam je kurs ili kontrola pala na glavu poput munje po sunčanom danu, ne očajavajte. Specijalisti studentske službe pomažu studentima od 2000. godine. U svakom trenutku potražite kvalifikovanu pomoć. 24 sati dnevno, 7 dana u nedelji spremni smo da vam pomognemo.