Tuono: differenze tra le versioni

Versione delle 14:47, 17 ago 2023

Versione delle 17:59, 5 set 2023

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[[File:Thunder.jpg|thumb|Fulmine nube-suolo a [[Piracicaba]] ([[Brasile]])]]

Il '''tuono''' è un'onda di pressione provocata dal [[fulmine]] che, a seconda della natura del fulmine e della distanza dall'osservatore, può manifestarsi come un colpo secco e forte oppure come un rombo basso e prolungato.<br />

Il fulmine causa un forte aumento di pressione e temperatura che a sua volta provoca la rapida espansione del canale ionizzato prodotto dal fulmine stesso: l'espansione dell'aria produce infine un'[[Onda d'urto (fisica)|onda d'urto]] che si manifesta con il rumore del tuono.

In prossimità del canale ionizzato, i tuoni producono sempre rumori molto forti.

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Si susseguirono molte altre teorie tra cui quella di metà del [[XIX secolo]] con la quale si riteneva che il fulmine producesse il [[vuoto (fisica)|vuoto]].

Nel XX secolo si affermò l'ipotesi che il tuono fosse causato dall'enorme spostamento d'aria provocato dal [[fulmine]] nell'[[atmosfera]] a seguito della improvvisa espansione termica del plasma nel canale ionizzato. In una frazione di [[secondo]], l'[[aria]] viene riscaldata a circa {{M|28000|ul=°C}}: ciò provoca la sua espansione verso l'aria circostante più fresca a una velocità superiore a quella che avrebbe il [[velocità del suono|suono]] che viaggia appunto nell'aria fresca. Ne consegue un'[[Onda d'urto (fisica)|onda d'urto]], simile a quella provocata da un'[[esplosione]] o dal fronte di un [[Regime supersonico|aereo supersonico]]: è proprio l'onda d'urto che genera il tuono, il quale può manifestarsi come un colpo secco e improvviso se il fulmine scocca vicino all'osservatore o come un rumore diffuso e prolungato per effetto dell'[[eco]] e del riverbero se scocca in lontananza.

Più recentemente, questa ipotesi è stata messa in discussione per via del fatto che la pressione che si crea nei fulmini simulati risulta maggiore di quella raggiungibile con il solo surriscaldamento. Ciò ha portato a delle proposte alternative che si basano sugli effetti elettrodinamici dell'intensa corrente che agisce sul plasma nel canale ionizzato.

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Il rombo del tuono segue il bagliore del [[lampo (meteorologia)|lampo]], poiché la [[luce]] viaggia a velocità maggiore rispetto al [[suono]]: misurando il tempo che passa tra la visione del lampo e la percezione del suono è possibile capire a quale distanza si è verificato il fenomeno.

Per poterla determinare, bisogna innanzitutto tenere presente che il suono a 20 [[Grado Celsius|°C]] viaggia a circa [[velocità del suono|343 m/s]] mentre la luce viaggia a circa [[velocità della luce|300.000&nbsp;km/s]] (più di 870.000 volte più veloce del suono).

Supponiamo ora che il fulmine cada a 1 [[chilometro|km]] di distanza dall'osservatore: quest'ultimo vedrà il suo bagliore pressoché istantaneamente (ad essere precisi dopo 0,0000033&nbsp;s, ovvero 3,3&nbsp;µs) mentre il suono sarà percepito dopo 2,9&nbsp;s<ref>1&nbsp;km/(0,343&nbsp;km/s) = 2,9&nbsp;s</ref>. Analogamente, se il fulmine cade a 2&nbsp;km di distanza, la luce impiega 6,6&nbsp;µs (praticamente trascurabili) per rendersi visibile e il suono 5,8&nbsp;s per essere percepito.