Решение: Интервал между молнией и громом
Статья к заданиюМолния и гром
Прочитайте текст и выполните задания.
Заряженные облака наводят на земной поверхности под собой противоположный по знаку заряд. Внутри облака и между облаком и Землёй создаётся сильное электрическое поле, которое способствует ионизации воздуха и возникновению искровых разрядов (молний) как внутри облака, так и между облаком и поверхностью Земли.
Гром возникает вследствие резкого расширения воздуха при быстром повышении температуры в канале разряда молнии.
Вспышку молнии мы видим практически одновременно с разрядом, так как скорость распространения света очень велика (3·10⁸ м/с). Разряд молнии длится всего 0,1–0,2 с.
Звук распространяется значительно медленнее. В воздухе его скорость равна примерно 330 м/с. Чем дальше от нас произошёл разряд молнии, тем длиннее пауза между вспышкой света и громом. Гром от очень далёких молний вообще не доходит: звуковая энергия рассеивается и поглощается по пути. Такие молнии называют зарницами. Как правило, гром слышен на расстоянии до 15–20 км; таким образом, если наблюдатель видит молнию, но не слышит грома, то гроза находится на расстоянии более 20 км.
Прочитайте текст и выполните задания. Может ли воспринимаемый человеком интервал времени между молнией и сопровождающим её громовым раскатом составлять 30 с? Ответ поясните.
Решение по шагам
3 шагаСвет от молнии доходит до наблюдателя практически мгновенно, поэтому интервал определяется главным образом временем распространения звука.
$$t_{\text{света}} \ll t_{\text{звука}}$$Определим расстояние, которое звук проходит за $30\ \text{с}$ при скорости $330\ \text{м/с}$.
$$s = vt = 330 \cdot 30 = 9900\ \text{м} = 9{,}9\ \text{км}$$Полученное расстояние меньше $15$–$20\ \text{км}$ — предельного расстояния, на котором обычно слышен гром. Следовательно, такой интервал возможен.
Да, может: за 30 с звук проходит около 9,9 км, что соответствует расстоянию до молнии, при котором гром ещё обычно слышен.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Учитывают скорость света как сравнимую со скоростью звука.
Считают, что гром возникает через 30 с после вспышки, а не распространяется до наблюдателя.
Забывают перевести метры в километры.