Sin ver el relámpago, ¿puedes decir a qué distancia cayó por cómo suena el trueno?

Esta es una pregunta interesante. Desafortunadamente, la respuesta probablemente sea no por dos razones. Sin embargo, hay una buena manera de saber qué tan lejos estuvo un rayo contando los segundos antes de que el trueno te alcance. Primero déjame decirte por qué tu método probablemente no funcione, luego te diré cómo calcular la distancia en función de la hora de llegada (un método que quizás ya conozcas).

Por qué su método no funcionará sin un equipo sensible.

• El fenómeno que está tratando de usar para calcular la distancia a la fuente se llama dispersión . Este es el término general utilizado cuando las ondas de diferentes frecuencias se propagan a diferentes velocidades en un medio. Desafortunadamente, la dispersión del aire, particularmente en las bajas frecuencias asociadas con los truenos, es muy baja . La velocidad del sonido en el aire es relativamente constante.$343\tfrac{m}{s}=0.21\tfrac{mi}{s}$.
• Incluso si la dispersión fuera relativamente alta, necesitarías saber algo sobre la forma en que sonó el trueno cuando comenzó. Esta no es una gran limitación, ya que probablemente podría darse cuenta escuchando los truenos más cercanos y más lejanos.

¿Qué método relativamente simple funcionará?

Un truco que aprendí de niño (quizás tú también) es contar los segundos entre el relámpago y el trueno. A partir de esto, puede calcular aproximadamente a qué distancia estaba el rayo. Dado que la velocidad de la luz es tan rápida que se considera instantánea en esta situación, el tiempo que tardó el sonido en llegar a ti te indica a qué distancia cayó el rayo. Si el tiempo para que el sonido te alcance es$\Delta t$, entonces el relámpago estaba a una distancia

Creo que sí, puedes obtener información sobre la distancia analizando el sonido del trueno. Me baso principalmente en haber escuchado personalmente muchos truenos, tanto lejanos como cercanos, a una distancia razonablemente conocida del relámpago.

Cualquiera que haya experimentado alguna vez un trueno cercano (100 mo menos) puede decirle que suena mucho más "agudo" que uno lejano, sin mencionar que es más fuerte, por supuesto. Ignoremos el volumen, porque muchas cosas pueden interferir con el volumen recibido. Le dará una medida amplia de distancia, pero no será tan precisa.

Creo que la clave es la fuerza de las frecuencias altas en relación con las bajas. El aire atenuará relativamente más las frecuencias altas, por lo que los truenos más lejanos tendrán menos contenido de frecuencias altas. Esto también tiene sentido intuitivo en el sentido de que los truenos cercanos suenan nítidos y repentinos, mientras que los truenos distantes son un sonido retumbante bajo.

Entonces, haga algunos análisis espectrales de truenos de varias distancias conocidas, y espero que pueda encontrar rangos de frecuencia tales que las proporciones de amplitud de estos rangos hagan una función monótona razonablemente predecible de la distancia.

Creo que mirar solo la duración no funcionará. Esto se debe a que el relámpago en realidad se compone de (o puede aproximarse a) muchos segmentos cortos del "zap" de extremo a extremo. Cada segmento produce su propio trueno, razón por la cual el trueno a menudo parece "crepitar". Cuando estás realmente cerca, el sonido de la parte inferior del relámpago es tan abrumador que tiendes a no notar el siguiente crujido de los segmentos más arriba (y por lo tanto más lejos de ti). Además, no obtienes tanto sonido cuando estás al final de un segmento. Piense libremente en un patrón de radiación dipolo.

Me interesaría saber qué encuentras si sigues con esto. Por favor mantenganos informados.

Supongo que no vio el flash, por lo que no puede usarlo como una marca de tiempo. De Wikipedia "La dependencia de la frecuencia y la presión normalmente es insignificante en aplicaciones prácticas. En aire seco, la velocidad del sonido aumenta en aproximadamente 0,1 m/s a medida que la frecuencia aumenta de 10 Hz a 100 Hz. Para frecuencias audibles superiores a 100 Hz es relativamente constante ". Puede intentar utilizar el hecho de que las frecuencias altas se atenúan más que las frecuencias bajas, pero eso parece depender mucho del terreno.

Si solo quiere una idea "aproximada" de qué tan lejos cayó el rayo, entonces la respuesta es sí. Puede utilizar el volumen del trueno como indicador de la distancia relativa (un golpe fuerte estará más cerca que un golpe débil). Se podría obtener más precisión con un dispositivo de medición de volumen calibrado con la fuerza promedio conocida de los golpes y la distancia a la que golpean.

No hay forma a menos que veas el Rayo. Necesitas un marco de referencia.

Incluso los detectores de radar tienen un marco de referencia.

Necesitas un enfoque visual. O einstein para encontrar una nueva fórmula

En cualquier caso, sin ver el relámpago, ¿cómo sabes que el sonido provino de uno?

Podría ser un misil Scud arriba rompiendo la barrera del sonido.

Cuando un rayo cae cerca, de hecho suena con un fuerte chasquido como un disparo en lugar del sonido retumbante habitual que escuchamos cuando está más lejos.