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Fisica

Perché il fulmine ha come effetto il tuono?

Trascuriamo la causa del fulmine e concentriamoci invece su cosa è un fulmine.
Un fulmine è una scarica elettrica che avviene tra due nuvole o tra una nuvola e il suolo. Scariche elettriche simili, ma di più bassa intensità, avvengono per esempio nei tubi a fluorescenza che illuminano la nostra casa. La scarica elettrica di un fulmine ha un'enorme potenza e, come la corrente elettrica che, passando nel tungsteno di una comune lampadina, riscalda il tungsteno e per irradiazione l'involucro di vetro, così il fulmine riscalda l'aria che attraversa.
L'aria, a causa dell'aumento di temperature, si espande bruscamente e questa rapida espansione si propaga nell'aria sottoforma di variazione di pressione e giunge fino al nostro orecchio mettendo in vibrazione il timpano e provocando la sensazione del rumore: il tuono.
Poiché la scarica ha una lunghezza di canale molto estesa, nonostante l'espansione dell'aria sia generata praticamente nello stesso istante, il suono prodotto dall'estremità inferiore del fulmine giunge a noi prima di quello prodotto dalla parte superiore che è più distante da noi.
Il fatto che la scarica elettrica abbia la caratteristica forma a zig-zag, produce le rapide variazioni di intensità sonora che fanno sembrare il tuono simile al rumore di un cilindro che rotola su di una superficie scabra. Se la scarica elettrica fosse rettilinea, il suono risultante sarebbe invece simile ad un ronzio.





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