번개가 톱날같은 모양을 띄는 과학적 이유가 있나요?
사진이나 그림에서 보는 번개의 모습은 직선이 아니라 톱날과 같은 모양이던데요. 왜 이런 모양으로 사람눈에 보이는지 과학적 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
번개의 이동 경로는 대기 중의 전하 분포에 따라 결정되는데, 이 전하 분포는 매우 불규칙합니다. 따라서, 번개의 이동 경로도 매우 불규칙하게 나타나 마치 톱날처럼 보이는 겁니다
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
번개는 전하가 쌓여있다가 한번에 방출되므로, 전하가 전기적힘에 가장 강하게 이끌리는 경로를 찾아서 움직이게됩니다.
공기중에는 다양한물질이 섞여있어 최적의 경로를 찾는과정에서 지그재그모양을 나타내게됩니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
번개는 일종의 전기입니다.
전기 이기 때문에 저항이 낮은 경로를 따라 이동합니다.
이 경로는 온도, 습도 , 압력등에 따라 다르며 그 결과로 직선이 아닌 모양을 가지게 됩니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
번개가 톱날과 같은 모양을 띄는 이유에 대해 알려드리겠습니다.
우선, 번개는 대기 중에 발생하는 전기 방전으로서, 대기 중에 존재하는 물방울이나 얼음 결정과 충돌하면서 발생합니다. 이때, 대기 중의 공기는 전기적으로 양성과 음성으로 나뉘게 되는데, 이러한 전하의 분리가 번개를 만들어내는 원인이 됩니다.
그런데, 대기 중의 공기는 전기적으로 양성과 음성으로 나뉘어지면서 전기장을 형성하게 됩니다. 이 전기장은 대기 중의 공기가 전기적으로 충전되는 것을 막아주는 역할을 합니다. 하지만, 전기장이 너무 강하게 형성되면 대기 중의 공기가 전기적으로 충전되는 것을 막지 못하게 되어, 전기 방전이 발생하게 됩니다.
이때, 전기 방전이 발생하는 지점은 전기장이 가장 약한 곳으로서, 대기 중의 공기가 전기적으로 충전되는 것을 막지 못하게 됩니다. 그리고 이 지점에서 전기 방전이 발생하면서, 번개가 톱날과 같은 모양으로 보이게 됩니다.
이러한 현상은 전기장이 가장 약한 지점에서 발생하는 것이기 때문에, 번개의 모양은 직선이 아닌 톱날과 같은 모양으로 보이게 됩니다. 그리고, 번개가 톱날과 같은 모양으로 보이는 이유는 전기 방전이 발생하는 지점에서 전기적으로 충전된 공기가 빠르게 이동하면서, 공기 분자들이 충돌하면서 번개의 모양을 만들어내기 때문입니다. 이러한 과학적 사실을 바탕으로 번개의 모습을 이해할 수 있습니다.
감사합니다.
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안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.
번개는 가장 빨리 이동하기 위해서 이온화 되어 절연성이 낮은 부분과 습기가 많은 부분을 찾기때문에
지그재그모양의로 움직이게 되는것입니다^^
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안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.
전기는 저항이 낮은 곳으로 이동하려고 하는 성질을 가지고 있습니다.
번개가 쳤을 때 공기 중에 상대적으로 저항이 낮은 쪽이 있다면 그쪽으로 전류가 흐르게 되는데 이런 과정에서 톱니 모양을 일수 수 있습니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
이는 인간의 시각적으로 보이는것이지 실제로 톱날같은 모양은 아닙니다. 위에서 아래로 일자로 내려찍는 일직선모양에 가깝습니다.
감사합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
번개는 어떤 모양이냐는 질문에 나는 한 마디로 딱 말하기가 어렵습니다. 그래서 번개와 비슷하게 생긴 것들을 잔뜩 합니다. 수학자들은 번개나 나무뿌리, 핏줄, 잎맥, 하천 같은 모양에 ‘프랙탈’이 있다고 합니다.
마구잡이로 생겨난 것처럼 보이지만, 사실 번개의 프랙탈 모양에는 수학적인 법칙이 있습니다. 번개나 하천이 생기는 과정을 떠올리면 이해하기 쉽습니다.
번개는 양전하와 음전하가 섞여 있는 공중에서 공기 저항이 가장 적은 방향으로 전자를 흘려보냅니다. 하천은 물길이 최소로 돌아가도록 땅에 새 물길을 냅니다. 나무 뿌리도 물과 양분을 빨아들이기 위해 단단한 땅속으로 잔뿌리를 냅니다.
모두 무언가를 효율적으로 흐르게 하기 위해 길을 낸다는 공통점이 있습니다.
