El trueno es el sonido causado por un rayo . [1] [2] [3] Dependiendo de la distancia y la naturaleza del rayo, puede variar desde un fuerte crujido agudo hasta un estruendo largo y bajo (bróntido). El aumento repentino de la presión y la temperatura de un rayo produce una rápida expansión del aire dentro y alrededor de la trayectoria de un rayo. A su vez, esta expansión de aire crea una onda de choque sónica , a menudo denominada "trueno" o "trueno". El estudio del trueno se conoce como brontología .
Etimología
La d en el inglés moderno thunder (del antiguo inglés antiguo þunor ) es epentética , y ahora también se encuentra en el holandés moderno donder (cf. holandés medio donre ; también nórdico antiguo þorr , viejo frisón þuner , antiguo alto alemán donar , todos descendientes en última instancia del protogermánico * þunraz ). En latín el término era tonare "tronar". El nombre del dios nórdico Thor proviene de la palabra nórdica antigua para trueno. [4]
La raíz protoindoeuropea compartida es * tón-r̥ o * tar- , que también se encuentra en el galo Taranis . [5]
Causa
La causa del trueno ha sido objeto de siglos de especulación e investigación científica . [6] El pensamiento temprano era que estaba hecho por deidades, pero los filósofos griegos antiguos lo atribuían a causas naturales, como el viento que golpea las nubes ( Anaximandro , Aristóteles ) y el movimiento del aire dentro de las nubes ( Demócrito ). [7] El filósofo romano Lucrecio sostuvo que era por el sonido del granizo chocando entre las nubes. [7]
A mediados del siglo XIX, la teoría aceptada era que los rayos producían un vacío ; el colapso de ese vacío produjo lo que se conoce como trueno. [6]
En el siglo XX se desarrolló un consenso de que el trueno debe comenzar con una onda de choque en el aire debido a la expansión térmica repentina del plasma en el canal del rayo. [8] [7] La temperatura dentro del canal de rayos, medida por análisis espectral , varía durante su existencia de 50 μs , aumentando bruscamente desde una temperatura inicial de aproximadamente 20,000 K a aproximadamente 30,000 K, y luego disminuyendo gradualmente a aproximadamente 10,000 K. el promedio es de aproximadamente 20,400 K (20,100 ° C; 36,300 ° F). [9] Este calentamiento causa una rápida expansión hacia afuera, impactando el aire más frío circundante a una velocidad más rápida de la que viajaría el sonido. El pulso resultante que se mueve hacia afuera es una onda de choque, [10] similar en principio a la onda de choque formada por una explosión , o en la parte delantera de un avión supersónico . Muy cerca de la fuente, el nivel de presión sonora de un trueno suele ser de 165-180 dB , pero puede superar los 200 dB en algunos casos. [11]
Los estudios experimentales de rayos simulados han producido resultados en gran medida consistentes con este modelo, aunque existe un debate continuo sobre los mecanismos físicos precisos del proceso. [12] [8] También se han propuesto otras causas, basándose en los efectos electrodinámicos de la enorme corriente que actúa sobre el plasma en el relámpago. [13]
Consecuencias
La onda de choque del trueno es suficiente para causar daños a la propiedad [6] y lesiones, como una contusión interna , a las personas cercanas. [14] Los truenos pueden romper los tímpanos de las personas cercanas, lo que provoca una pérdida permanente de la audición. [6] Incluso si no es así, puede provocar sordera temporal. [6]
Tipos
Vavrek y col. (nd) informó que los sonidos del trueno se clasifican en categorías basadas en el volumen , la duración y el tono . [6] Los aplausos son sonidos fuertes que duran entre 0,2 y 2 segundos y contienen tonos más altos. Los repiques son sonidos que cambian de volumen y tono. Los rollos son mezclas irregulares de sonoridad y tonos. Los retumbos son menos fuertes, duran más (hasta más de 30 segundos) y son de tono bajo.
El trueno de inversión se produce cuando un rayo cae entre la nube y el suelo durante una inversión de temperatura; los sonidos de trueno resultantes tienen una energía acústica significativamente mayor que desde la misma distancia en una condición de no inversión. En una inversión, el aire cerca del suelo es más frío que el aire superior; las inversiones a menudo ocurren cuando el aire cálido y húmedo pasa por encima de un frente frío. Dentro de una inversión de temperatura, se evita que la energía del sonido se disperse verticalmente como lo haría en una no inversión y, por lo tanto, se concentra en la capa cercana al suelo. [15]
Los relámpagos en la nube suelen consistir en dos o más golpes de retorno, desde el suelo hasta la nube. Los golpes de retorno posteriores tienen mayor energía acústica que los primeros. [ cita requerida ]
Percepción
El aspecto más notable de los relámpagos y los truenos es que el relámpago se ve antes de que se escuche el trueno. Esto es una consecuencia de que la velocidad de la luz es mucho mayor que la velocidad del sonido . La velocidad del sonido en aire seco es de aproximadamente 343 m / so 1.127 pies / so 768 mph (1.236 km / h) a 20 ° C (68 ° F). [16] Esto se traduce en aproximadamente 3 segundos por kilómetro (5 segundos por milla); decir "mil uno ... mil dos ..." es un método útil para contar los segundos desde la percepción de un rayo dado hasta la percepción de su trueno (que se puede utilizar para medir la proximidad de un rayo por el bien de la seguridad).
Un relámpago muy brillante y un "crujido" agudo casi simultáneo de un trueno, un trueno , indican que el rayo estaba muy cerca.
Los relámpagos cercanos se han descrito primero como un clic o un sonido de rasgado de la tela, luego un sonido de disparo de cañón o un fuerte crujido / chasquido, seguido de un retumbar continuo. [6] Los primeros sonidos provienen de las partes principales del rayo, luego las partes cercanas del golpe de retorno, luego las partes distantes del golpe de retorno. [6]
Ver también
- Rayo
- Tormenta
- Brontophobia (miedo a los truenos)
- Efecto de sonido Castle Thunder
- Relámpago
- Lista de dioses del trueno
- Mistpouffers
Referencias
- ^ "Clima severo 101: conceptos básicos del rayo" . nssl.noaa.gov . Consultado el 23 de octubre de 2019 .
- ^ "Hechos del trueno" . factjustforkids.com . Consultado el 23 de octubre de 2019 .
- ^ "El sonido del trueno" . weather.gov . Consultado el 23 de octubre de 2019 .
- ^ "trueno". Diccionario de inglés de Oxford (2 ed.). Oxford, Inglaterra: Oxford University Press. 1989.
- ^ Matasovic, Ranko. Diccionario etimológico de proto celta . Leiden, Países Bajos: Brill. 2009. p. 384. ISBN 978-90-04-17336-1
- ^ a b c d e f g h Vavrek, RJ, Kithil, R., Holle, RL, Allsopp, J. y Cooper, MA (sin fecha). La ciencia del trueno. Obtenido de http://lightningsafety.com/nlsi_info/thunder2.html
- ↑ a b c Heidorn, KC (1999). Trueno: Voz de los cielos. Obtenido de http://www.islandnet.com/~see/weather/elements/thunder1.htm
- ^ a b Rakov, Vladimir A .; Uman, Martin A. (2007). Rayo: física y efectos . Cambridge, Inglaterra: Cambridge University Press . pag. 378. ISBN 978-0-521-03541-5.,
- ^ Cooray, Vernon (2003). El relámpago . Londres: Institución de Ingenieros Eléctricos . pp. 163 -164. ISBN 978-0-85296-780-5.
- ^ "Trueno" . Encyclopædia Britannica . Archivado desde el original el 7 de junio de 2008 . Consultado el 12 de septiembre de 2008 .
- ^ "Tabla de decibelios de nivel de presión sonora definitiva" . Consultado el 13 de diciembre de 2020 .
- ^ MacGorman, Donald R .; Rust, W. David (1998). La naturaleza eléctrica de las tormentas . Prensa de la Universidad de Oxford . págs. 102-104. ISBN 978-0195073379. Archivado desde el original el 28 de junio de 2014 . Consultado el 6 de septiembre de 2012 .
- ^ P. Graneau (1989). "La causa del trueno". J. Phys. D: Appl. Phys . 22 (8): 1083–1094. Código Bibliográfico : 1989JPhD ... 22.1083G . doi : 10.1088 / 0022-3727 / 22/8/012 .
- ^ Pescado, Raymond M (2021). "Lesión por ondas de choque térmicas y mecánicas" . En Nabours, Robert E (ed.). Lesiones eléctricas: aspectos de ingeniería, médicos y legales . Tucson, AZ: Publicación de abogados y jueces. pag. 220 . ISBN 978-1-930056-71-8.
- ^ Dean A. Pollet y Micheal M. Kordich (8 de abril de 2013). "Guía del usuario del Sistema de Predicción de Intensidad del Sonido (SIPS) instalado en la División de Tecnología de Eliminación de Artefactos Explosivos Navales (Naveodtechdiv)" . Departamento de Sistemas Febrero de 2000. dtic.mil. Archivado desde el original el 8 de abril de 2013.
- ^ Manual de Química y Física, 72ª edición, edición especial para estudiantes . Boca Raton: The Chemical Rubber Co. 1991. p. 14.36. ISBN 978-0-8493-0486-6.
enlaces externos
- Medios relacionados con Thunder en Wikimedia Commons
- La ciencia del trueno
- Trueno: un hijo del rayo
- Wikilibros: Acústica de ingeniería / Acústica de truenos
- Storm: Thunder suena en audio binaural