Por que o trovão vem depois do relâmpago?

O trovão é ouvido depois do relâmpago porque a luz viaja muito mais rápido do que o som. O relâmpago e o trovão são produzidos praticamente ao mesmo tempo, mas a luz chega aos nossos olhos quase instantaneamente, enquanto o som leva mais tempo para atravessar o ar.

O processo básico é:

descarga elétrica → aquecimento extremo do ar → expansão rápida do ar → onda sonora → propagação pelo ambiente → chegada ao ouvido

O que produz o relâmpago?

O relâmpago é uma descarga elétrica intensa que ocorre dentro de uma nuvem, entre nuvens ou entre uma nuvem e o solo.

Durante uma tempestade, diferentes regiões da nuvem acumulam cargas elétricas. Quando a diferença de potencial se torna suficientemente grande, o ar deixa de funcionar como isolante e ocorre uma descarga.

Essa descarga aquece intensamente o caminho percorrido pela corrente elétrica.

Como o relâmpago produz o trovão?

A passagem da descarga elétrica aquece o ar ao redor do canal do relâmpago a temperaturas extremamente altas em um intervalo muito curto.

O ar aquecido se expande violentamente.

Essa expansão produz uma onda de pressão que se propaga pelo ar.

Quando essa onda chega aos nossos ouvidos, percebemos o som como trovão.

O relâmpago e o trovão acontecem ao mesmo tempo?

Praticamente sim.

Não existe um atraso significativo entre a descarga elétrica e a formação do trovão.

O atraso que percebemos acontece principalmente porque a luz chega até nós muito antes do som.

Portanto, quando vemos o clarão primeiro e ouvimos o trovão depois, não significa que o trovão tenha sido produzido vários segundos mais tarde.

Por que vemos o relâmpago quase instantaneamente?

A luz se desloca no vácuo a aproximadamente 300 mil quilômetros por segundo.

Mesmo dentro da atmosfera, sua velocidade é tão elevada que, para distâncias típicas de uma tempestade, o tempo necessário para chegar aos nossos olhos é praticamente imperceptível.

Por isso, normalmente vemos o relâmpago antes de ouvir qualquer som associado a ele.

E quanto tempo o som leva?

O som se propaga no ar a aproximadamente 343 metros por segundo em condições próximas de 20 °C.

Isso significa que, para percorrer alguns quilômetros, ele precisa de vários segundos.

Quanto mais distante estiver a descarga, maior será o intervalo entre o clarão e o trovão.

Podemos calcular aproximadamente a distância da tempestade?

Sim.

Uma aproximação simples é contar os segundos entre o momento em que vemos o relâmpago e o momento em que ouvimos o trovão.

Como o som percorre cerca de 343 metros por segundo:

3 segundos ≈ 1 quilômetro

Assim, se você contar aproximadamente 9 segundos entre o clarão e o trovão, a descarga ocorreu a cerca de 3 quilômetros.

É apenas uma estimativa, porque a velocidade do som varia com a temperatura e outras condições atmosféricas.

Por que às vezes o trovão parece um estalo?

Quando a descarga está relativamente próxima e parte do canal do relâmpago está orientada de maneira favorável em relação ao observador, o som pode chegar em um intervalo muito curto.

O resultado pode ser percebido como um estalo ou estrondo seco.

Por que outros trovões parecem um rugido prolongado?

Um relâmpago pode percorrer um caminho longo e irregular, com diferentes partes do canal situadas a diferentes distâncias do observador.

O som produzido ao longo de todo esse canal não chega aos nossos ouvidos exatamente ao mesmo tempo.

As reflexões do som em nuvens, montanhas, edifícios e outras superfícies também podem prolongar o ruído.

Por isso, um único relâmpago pode produzir um trovão que parece durar vários segundos.

Por que o trovão pode parecer tão alto?

Uma descarga elétrica envolve uma quantidade enorme de energia concentrada em um canal relativamente estreito.

A rápida expansão do ar produz uma forte onda de pressão.

Se a descarga estiver próxima, essa onda chega com intensidade suficiente para produzir um som muito alto.

Por que não ouvimos o trovão de um relâmpago muito distante?

O som perde intensidade à medida que se propaga.

Além disso, a atmosfera pode absorver e dispersar parte da energia sonora.

Em distâncias muito grandes, o som pode ficar fraco demais para ser percebido, mesmo que o relâmpago ainda seja visível.

Por que às vezes vemos um relâmpago sem ouvir trovão?

Pode acontecer quando a descarga está muito distante.

A luz consegue atravessar uma distância enorme e ainda ser percebida, enquanto o som pode perder grande parte de sua intensidade antes de chegar ao observador.

Esse fenômeno é frequentemente chamado de relâmpago silencioso, embora não seja um tipo especial de relâmpago.

Na maioria dos casos, é simplesmente um relâmpago distante cujo trovão não conseguimos ouvir.

Por que o trovão parece vir de vários lugares?

Como um canal de relâmpago pode ter quilômetros de extensão e possuir diferentes ramificações, o som chega ao observador vindo de diferentes pontos do canal.

Além disso, o som pode ser refletido por:

• nuvens;
• montanhas;
• edifícios;
• superfícies do solo.

Essas diferenças de tempo e direção fazem o trovão parecer espalhado pelo céu.

A temperatura influencia a velocidade do som?

Sim.

Em geral, o som se propaga mais rapidamente no ar quente do que no ar frio.

Por isso, a diferença entre o momento do relâmpago e do trovão pode variar um pouco dependendo das condições atmosféricas.

Para estimativas simples, entretanto, costuma-se usar aproximadamente 343 metros por segundo perto de 20 °C.

O vento muda o som do trovão?

Sim.

O vento pode alterar a velocidade efetiva de propagação do som dependendo da direção.

Também pode modificar a maneira como o som se espalha pela atmosfera.

Isso contribui para diferenças na intensidade e no tempo de chegada do trovão.

Por que o relâmpago pode parecer silencioso em vídeos?

Em uma gravação, a câmera registra a luz praticamente no instante em que ela chega ao sensor, enquanto o microfone registra o som alguns segundos depois.

Se o áudio estiver sincronizado corretamente, essa diferença pode ser percebida claramente.

Em transmissões ou vídeos editados, porém, o áudio pode ser cortado, atrasado ou sincronizado artificialmente.

O trovão pode acontecer antes de vermos o relâmpago?

Na mesma descarga, não em condições normais de observação.

A luz chega muito antes do som.

Se um som parece ocorrer antes do clarão em uma gravação, isso pode estar relacionado à edição, sincronização incorreta, outras descargas ou à percepção do observador.

Por que devemos procurar abrigo mesmo depois de ver o relâmpago?

Porque o intervalo entre o clarão e o trovão não significa que a tempestade esteja segura.

Se conseguimos ouvir o trovão, significa que a descarga ocorreu suficientemente perto para que seu som chegasse até nós.

Relâmpagos podem atingir áreas próximas à tempestade, inclusive regiões que não estão diretamente sob a parte mais intensa da chuva.

Em resumo

O fenômeno pode ser entendido assim:

1. Uma descarga elétrica produz o relâmpago.

2. A descarga aquece o ar ao redor do canal.

3. O ar se expande violentamente.

4. Essa expansão cria uma onda de pressão.

5. A onda se propaga pelo ar como som.

6. A luz do relâmpago chega aos nossos olhos praticamente instantaneamente.

7. O som viaja muito mais lentamente e chega aos nossos ouvidos depois.

Em essência: o relâmpago e o trovão são produzidos praticamente ao mesmo tempo. O que cria o intervalo que percebemos é a enorme diferença entre a velocidade da luz e a velocidade do som. Quanto mais distante estiver a descarga, maior será o tempo entre o clarão e o trovão.