번개가 치고 뒤늦게 천둥소리가 나는 원리가 뭔가요?
안녕하세요. 과학이 관심을 가지고 있는 30대 초반 직장인 여성입니다. 여름철 장마가 오면 천둥번개가 동반하기도 하는데 왜 번개가 치고 천둥소리는 뒤늦게 나오는건가요?
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.
번개를 보고 얼마 지나서 눈이 내리고 천둥 소리가 들리는 이유는, 소리의 속도가 빛의 속도보다 느리기 때문입니다. 이때 천둥은 번개 때문에 10,000°C 이상이나 가열된 공기가 심하게 팽창해서 나는 소리입니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
먼저 번개는 구름과 구름 사이에서 발생하는 전기적 방전으로 구름 안의 물방울이 서로 마찰하면서 전하가 발생하고 이 전하가 구름과 지면 사이를 이동하면서 번개가 발생합니다. 그리고 천둥은 번개가 발생할 때 발생하는 소리로 번개가 지면과 가까워질수록 소리가 뒤늦게 들리는 것입니다.
이러한 현상은 소리의 속도와 관련이 있습니다. 소리는 공기 중에서 전파되는데 공기는 압축과 이완의 과정을 거치면서 소리를 전달합니다. 그리고 공기의 밀도가 높을수록 소리의 전달 속도가 빨라지는데 번개가 발생할 때 공기가 갑자기 압축되면서 소리의 전달 속도가 빨라지고 이완되면서 소리의 전달 속도가 느려지기 때문에 번개가 치고 뒤늦게 천둥소리가 들리는 것입니다.
그리고 번개와 천둥의 거리에 따라 소리가 들리는 시간이 달라지는데 번개와 천둥의 거리는 소리의 속도를 이용해서 계산할 수 있습니다. 소리의 속도는 약 340m/s로 알려져 있기 때문에 번개와 천둥 사이의 거리를 알면 번개가 친 지점과 나의 위치 사이의 거리를 알 수 있습니다.
번개와 천둥의 거리를 계산하는 방법은 번개가 친 후 천둥소리가 들리는 시간을 측정하고 그 시간을 소리의 속도로 나누어서 계산할 수 있습니다. 예를 들어 천둥소리가 번개가 친 후 3초 후에 들리면 번개와 나의 위치 사이의 거리는 340m/s x 3초 = 1020m가 됩니다.
이렇게 번개가 치고 뒤늦게 천둥소리가 나는 원리는 소리의 속도와 공기의 밀도 변화에 의해 발생하는 것이며 번개와 천둥의 거리를 계산하는 방법을 통해 번개가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 알 수 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
번개와 천둥은 같은 기상 현상의 두 측면입니다
번개는 공기 중의 전하가 방전되어
발생하는 강렬한 전기적
방출이며 이로 인해 빛을 내는 현상입니다
천둥은 이번개에서 나는 엄청난 에너지가 주변 공기를 급속히
팽창시키고 이어서 공기가 수축하면서 발생하는 소리입니다
번개가 발생하면 그 빛은 거의 즉각적으로
우리 눈에 도달합니다
빛의 속도가 매우 빠르기 때문이죠
예를 들어 빛의 속도는 초당 약 30만 킬로미터입니다
반면 소리의 속도는 빛에 비해 훨씬 느린 초당 약 343미터입니다
따라서 동일한 거리에서 빛이
우리에게 도달하는데 걸리는 시간보다
소리가 도달하는데 훨씬 더 많은 시간이 소요됩니다
따라서 번개가 먼저 보이고 천둥 소리가 나중에 들리는 것입니다
번개와 천둥 사이의 시간 차이를 통해
번개가 얼마나 떨어져 있는지도
알 수 있습니다
소리가 들리기까지의 시간을 3으로 나누면 대략적인 거리를
산출할 수 있습니다
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안녕하세요. 차호정 과학전문가입니다.
빛과 소리의 속도 차이에 의해 그런 현상이 발생하는 것입니다.
빛의 속도는 대략 3x10^8 m/s 로 매우 빠르지만, 소리의 속도는 약 340 m/s 로 빛의 속도에 비해 매우 느립니다. 그렇기에 상공에서 번개가 치게 되면 빛은 그 순간 바로 우리 눈에 인식이 되지만 소리는 지상까지 전달되는 데 시간이 걸리기 때문에 한참 뒤에 들리게 되는 것입니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
번개가 치고 뒤늦게 천둥소리가 나는 이유는 빛과 소리의 속도 차이 때문입니다. 빛의 속도는 초당 약 30만km인 반면, 소리의 속도는 초당 약 340m입니다. 즉, 번개는 우리 눈에 순식간에 보이지만, 천둥소리는 빛보다 훨씬 느리게 전달되기 때문에 번개를 본 후 몇 초 후에 들리는 것입니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
번개와 천둥은 대기 물리학적 현상으로, 전기적인 충돌과 압력 변화로 인해 발생합니다. 이 두 현상의 원리를 간단히 설명드리겠습니다.
번개의 발생 원리: 번개는 구름 간에 높은 전기적인 차이로 인해 발생합니다. 구름은 양성과 음성 전하를 가지고 있으며, 이러한 전하 차이가 클수록 번개가 발생할 가능성이 높아집니다. 전기적인 충돌로 인해 구름 내의 양성과 음성 전하가 분리되고, 이렇게 발생한 전하는 지표면이나 다른 구름과의 전기적인 차이로 인해 방전이 일어나게 됩니다.
천둥의 발생 원리: 번개로 인해 주변 공기가 급격하게 팽창하고 수축하는 결과로 소리인 천둥이 발생합니다. 번개와 천둥 사이의 시간차는 번개와 천둥의 전파 속도의 차이로 인해 발생합니다. 번개는 매우 빠른 속도로 발생하므로, 빛보다 소리가 늦게 들리게 됩니다.
번개와 천둥은 대기 물리학적으로 이해되며, 이러한 이해는 기상학과 자연 현상에 대한 통찰력을 제공합니다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
빛의 전달속도가 소리의 전달 속도보다 빠르기 때문에 시차를 두고 들리는 것입니다.
대기조건에 따라 들리는 시간차는 다를수 있습니다
