5–11классФизика и космос

Молния: откуда берётся и куда бьёт

На Земле одновременно гремит около двух тысяч гроз, и каждую секунду в мире бьют десятки молний. Это одно из самых мощных природных явлений, которое можно наблюдать почти из окна. Разбираемся, как оно устроено и как не оказаться у молнии на пути.

Для 5–11 классов. Электризация тел в физике 8 класса.

Откуда заряд

Грозовое облако высотой до 10–15 км внутри похоже на бурлящий котёл: тёплый воздух поднимается, холодный опускается. В верхней части облака мелкие льдинки, ниже крупные ледяные крупинки. Когда они сталкиваются, электроны переходят от одних к другим, как при натирании шарика о волосы.

Лёгкие льдинки с положительным зарядом уносит вверх, тяжёлые крупинки с отрицательным остаются внизу. Получается огромный конденсатор. Когда напряжение становится слишком большим, воздух перестаёт быть изолятором, и происходит разряд, молния.

Большинство молний бьют внутри облака или между облаками. В землю бьёт примерно каждая четвёртая-пятая.

Куда бьёт

  • Молния выбирает путь, где легче пробить воздух: чаще в высокие и острые предметы, отдельно стоящие деревья, мачты, шпили.
  • Миф: молния не бьёт дважды в одно место. Бьёт, и часто. В Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке молния попадает около двадцати раз в год.
  • Молния может ударить на расстоянии до 10–15 км от грозы, «гром среди ясного неба» не преувеличение.
  • Громоотвод придумал Бенджамин Франклин в XVIII веке. Металлический стержень принимает удар и уводит ток в землю.

Гром и расстояние

Свет доходит до нас почти мгновенно, а звук идёт со скоростью около 340 м/с. Поэтому гром отстаёт от вспышки. Считаем секунды от вспышки до грома:

расстояние (км) ≈ секунды / 3

Задача

Между вспышкой и громом прошло 9 секунд. Далеко ли гроза?

За секунду звук проходит около 340 м, то есть примерно треть километра.

9 / 3 = 3 км.

Ответ: Около 3 км. Это уже близко: молния может ударить и здесь.

Правило 30/30: если гром слышен меньше чем через 30 секунд после вспышки, гроза ближе 10 км и пора укрыться. Выходить можно через 30 минут после последнего грома.

Как вести себя в грозу

ГдеЧто делать
Домазакрыть окна, не стоять у них, не пользоваться проводными приборами из розетки
На улице в городезайти в здание, магазин, подъезд; не прятаться под отдельным деревом
В полеуйти с открытого места, присесть на корточки, ноги вместе, голову наклонить; не ложиться
У водывыйти из воды и отойти от берега
В лесувстать среди невысоких деревьев, подальше от самых высоких
В машинеоставаться внутри с закрытыми окнами: металлический кузов защищает

Если молния ударила в человека, его можно и нужно трогать: заряд в теле не остаётся. Сразу звоните 112 и, если вы умеете, начинайте реанимацию.

Разберём на занятии

На живых занятиях преподаватель объясняет школьные темы через такие истории: так правило или формула запоминается с первого раза.

Первое занятие бесплатное: можно посмотреть формат вместе с ребёнком и решить, подходит ли он.

Частые вопросы

Опасен ли телефон в грозу?

Мобильный телефон молнию не притягивает. Опасно быть на открытом месте, а не держать телефон.

Что такое шаровая молния?

Светящийся шар, который появляется во время грозы и плавает в воздухе. Её видели тысячи людей, но до конца объяснить её учёные пока не смогли.