번개가 친 후 잠시 시간이 지나서야 천둥소리가 들리는 이유를 빛과 소리의 이동 속도 차이를 바탕으로 하여 구체적이고 설명 부탁 드립니다.

Question

번개가 친 후 잠시 시간이 지나서야 천둥소리가 들리는 이유를 빛과 소리의 이동 속도 차이를 바탕으로 하여 구체적이고 설명 부탁 드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

번개가 친 직후 약간의 시차를 두고 천둥소리가 들리는 이유는 빛과 소리가 공기 중에서 이동하는 속도 차이 때문입니다. 번개가 칠 때 전기에너지가 순간적으로 주위 공기를 수만 도까지 급격히 가열시키면 공기가 수축, 팽창을 일으키며 번개(빛)와 폭발적인 충격파인 천둥을 같은 장소에서 동시에 만들어냅니다. 하지만 빛의 속도는 약 30만 km/s 이고, 소리의 속도는 약 340 m/s 이기 때문에 빛이 소리보다 훨씬 빠릅니다. 따라서 번개가 친 후에 천둥 소리가 들리게 되는 것입니다. 시간 차이가 짧을수록 낙뢰 지점이 나와 가깝다는 뜻이므로 즉시 안전한 실내로 대피해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

잘 알고 계시겠지만 빛이 소리보다 공기중을 이동하는 속도가 빠르기 때문입니다.

빛의 속도는 초속 30만 km 인데 반해 소리는 초속 340 m 라고 빛의 속도보다 90만 배나 느립니다.

그래서 번개는 치는 순간 우리눈에 즉시 도달하지만 소리는 그것보다 상대적으로 늦게 도착합니다.

대략 거리도 예측할 수 있는데 소리는 1초에 340 m 를 이동하니 3초에 1km 를 이동하게 됩니다.

번개를 보고 3초 뒤에 천둥이 치면 약 1km 바깥에서 번개가 쳤다는 것을 미루어 짐작할 수 있습니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)