Решение: Интервал между молнией и громом
Статья к заданиюМолния и гром
Прочитайте текст и выполните задания.
Молния и гром
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 (3·10^8 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.
Используя материал, определите, может ли воспринимаемый человеком интервал времени между молнией и сопровождающим её громовым раскатом составлять 90 с. Ответ поясните.
Решение по шагам
3 шагаСвет от молнии до наблюдателя доходит практически мгновенно, поэтому интервал определяется главным образом временем распространения звука.
За время $t = 90\ \text{с}$ гром прошёл бы расстояние
$$s = vt = 330 \cdot 90 = 29\,700\ \text{м} = 29{,}7\ \text{км}$$Полученное расстояние больше $15$–$20\ \text{км$}$ — максимального расстояния, на котором, как правило, слышен гром. Звуковая энергия на таком расстоянии рассеивается и поглощается, поэтому гром до человека не дойдёт.
Нет, воспринимаемый интервал не может составлять 90 с: за это время звук прошёл бы около 29,7 км, а гром обычно слышен на расстоянии не более 15–20 км.
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 вместо скорости звука.
Забывают перевести расстояние из метров в километры.
Считают, что гром обязательно будет слышен на расстоянии около 30 км.