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Um raio pode cair duas vezes no mesmo lugar?

30/07/2018

 

Olhar para o céu nesta época do ano e ver uma nuvenzinha é raro. Mas é só chegar o verão que as chuvas viram rotina quase diária. E com elas vêm, claro, muitos raios. Mas será mesmo verdade que um raio não pode cair duas vezes no mesmo lugar, como diz o ditado popular? Para entendermos mais esse assunto, como todo bom cientista, fomos atrás de respostas. Nesta empreitada, contamos com a ajuda dos professores do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP Augusto José Pereira Filho e Carlos Augusto Morales Rodriguez.

 

 

Antes de mais nada, precisamos entender como se forma um raio. Segundo Augusto, a formação deles está relacionada a nuvens chamadas de cumulus nimbus, palavras que em latim querem dizer amontoado e chuva. A parte de cima dessas nuvens é feita de cristais de gelo, por isso a temperatura nelas fica abaixo de 0ºC.

 

“Os cristais de gelo, em especial o granizo, causam separação de cargas elétricas e geram bolsões de cargas positivas e negativas dentro da nuvem. Essas regiões induzem canais elétricos na superfície com cargas opostas e, eventualmente, fecham um circuito que causa a movimentação de elétrons ou da nuvem para a superfície ou da superfície para a nuvem. Assim, o raio pode descer ou subir, mas o que importa é a energia dos elétrons que passa pelo canal de descarga atmosférica”, explica o professor.

 

 

Calma lá, galera! Vocês certamente já viram nas aulas de física, em eletromagnetismo, algo sobre o princípio de atração e repulsão, certo? Pra quem ainda não viu ou não tá lembrado, esse princípio diz que cargas elétricas com o mesmo sinal se repelem e cargas com o sinal contrário se atraem.

 

Como a gente comentou antes, dentro da nuvem existem partículas de água e cristais de gelo que ficam o tempo todo se chocando, gerando atrito, e é aí que ocorre a troca de cargas.

 

Uma quantia de elétrons se reúne na parte posterior da nuvem e outra quantia de prótons, na parte superior. A partir daí a nuvem fica polarizada, como se fosse uma pilha, ou seja, com sinal positivo em cima e sinal negativo embaixo. Quando ocorre essa polarização, chega um momento em que a carga é tão alta que ioniza o ar e rompe o seu isolamento elétrico. Mas o que exatamente isso significa?

 

O ar funciona como isolante elétrico e proíbe que a eletricidade vaze. Entretanto, se o volume de carga for muito grande, o ar deixa de ser isolante e passa a ser condutor. Nesse momento, ocorre a formação de uma enorme corrente elétrica, gerando uma descarga popularmente conhecida como raio. É importante lembrar que um raio pode surgir no interior de uma nuvem, entre nuvens ou ainda entre uma nuvem e o solo.

 

 

Dá sim! Olha só:

 

 

Agora que sabemos como se forma o raio, voltemos à questão principal: um raio pode cair duas vezes no mesmo lugar? De acordo com Carlos, isso pode acontecer sim. Mas como a Ciência explica esse fenômeno?

 

“Na verdade, o raio é o processo final da neutralização do centro de cargas, que, ao se conectar com o centro de carga oposto, descarrega as cargas ou neutraliza. Isso é conhecido como descarga de retorno. Entretanto, se durante a ocorrência do raio isso não ocorrer, mais raios podem surgir no mesmo caminho do primeiro até que todo o centro de cargas fique nulo, o que é conhecido como descargas subsequentes. Assim, vários raios podem ocorrer no mesmo canal e cair no mesmo local”, diz ele.

 

O professor conta ainda que, em geral, os raios divergem nos últimos 50 metros antes de chegarem ao chão, mas podem sim cair no mesmo local. “Um flash, que é como chamamos o processo de raio completo, pode ter a primeira descarga de retorno seguida de diversas descarga subsequentes. Em média, cada flash tem de dois a três a raios associados”.

 

 

Mas não se desespere: apesar de existir a possibilidade de um raio cair duas vezes no mesmo lugar, Augusto diz que esse é um fenômeno bastante raro. “A probabilidade de uma descarga atmosférica ocorrer num mesmo ponto é muito baixa por causa da dinâmica das tempestades, que variam muito em intensidade, no tempo e no espaço”, diz ele.

 

Pois bem, já entendemos a dinâmica que envolve a formação e a descarga do raio. Mas você tem ideia de que materiais atraem os raios?

 

“Todos os materiais condutores podem atrair os raios, mas o raio cai ou se conecta aos pontos mais próximos com o centro de cargas que originou o início do raio. Logo, ele tende a cair em locais como torres altas, árvores e para-raios, mas não dá para garantir 100% de probabilidade”, explica Carlos.

 

 

Outro dado importante que nossa destemida equipe apurou com os professores é que o Brasil é o país recordista em incidência de raios no mundo. E sabe por quê?

 

“O Brasil tem uma área de 8,5 mil km² com muita atividade de cumulus nimbus de norte a sul, mas a região Sul se destaca pela alta incidência de descargas associadas a grandes aglomerados dessas nuvens onde os contrastes térmicos, conteúdo de vapor d'água e ventos intensos na vertical facilitam o fenômeno. Já a região metropolitana de São Paulo está entre os locais com maior concentração de raios por causa da ilha de calor urbano e outras mudanças causadas pelo uso e ocupação do solo”, conta Augusto.

 

Carlos lembra ainda que nosso país tem a maior parte de seu território entre os trópicos e recebe incidência de radiação solar. Como a convecção, um processo que resulta na formação de nuvens, depende do aquecimento do ar pelo sol, ela acontece mais facilmente aqui, gerando nuvens com grande desenvolvimento vertical, como as cumulus nimbus.  

 

 

Relaxe! Embora os raios sejam perigosos, o importante é ficar atento e se proteger ao menor sinal de tempestade. Veja algumas dicas do professor Augusto:

 

  • Evite locais abertos, como campos e praias, durante trovoadas, pois o corpo humano pode facilitar a formação de um canal de descarga;

  • Se estiver no local de maior risco, fique de cócoras (agachado) na ponta dos pés para minimizar a exposição;

  • Nunca fique embaixo de quiosques e árvores, pois esses locais podem servir de ponta para o raio;

  • Nas cidades, evite ficar próximo a fios e à rede elétrica;

  • Desligue da tomada equipamentos que podem ser facilmente danificados por correntes induzidas pela descarga, se ela ocorrer próxima do local;

  • Se estiver no carro, permaneça dentro dele

 

Outra dica dada pelo professor Carlos é em relação à distância da tempestade. “Se ouvir um trovão, é sinal de que ela está próxima, entre um e cinco quilômetros de você. Nesse caso, procure abrigos fechados como casas, edifícios e carros”.

 

Ele também indica dois sites que vão te dar mais informações sobre esse tema: os do Serviço Nacional de Meteorologia dos Estados Unidos e do National Lightning Safety Institute. Eles estão em inglês, o que é uma ótima chance para você praticar o idioma!

 

 

Bom, depois dessa pequena aula sobre raios, quando alguém vier com o ditado popular de que um raio não cai duas vezes no mesmo lugar, você já tem dados científicos para mostrar que não é bem assim!

 

 

 

 

 

 

 

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