Sonido extendido del trueno

¿Por qué el sonido del trueno dura varios segundos incluso cuando el relámpago dura solo una fracción de segundo?

Respuestas (3)

Siempre he asumido que podría atribuirse a un pequeño conjunto de causas:

  • El golpe puede tener una extensión física y una geometría que conduce a una duración perceptible entre la llegada del sonido debido a la parte cercana del golpe y el debido a la parte lejana. Eso es lo que dijo Georg .
  • Si la geometría del terreno es correcta, es posible que escuche ecos en las paredes de los acantilados, las laderas de las colinas, los edificios, etc. Obviamente, estos vienen por un camino más largo y, por lo tanto, llegan más tarde.
  • Una tormenta activa tiene masas de aire a diferentes temperaturas y humedades. La velocidad del sonido diferirá ligeramente entre estas regiones , lo que conducirá a la refracción en los límites. Como tal, puede haber lentes en el aire y nuevamente escuchas el mismo sonido que llega por múltiples caminos diferentes en diferentes momentos.

Agregue a eso el hecho de que la mayoría de los golpes son, de hecho, descargas múltiples, y puede escuchar sonidos que duran mucho más que la luz observada.

No me he tomado la molestia de tomar datos precisos, pero mi impresión es que el estruendo tiende a ser más largo para los golpes desde más lejos, lo que sugiere que los dos últimos puntos son el efecto dominante.

Otras cosas que debe buscar incluyen

  • Dispersión de frecuencia . Pero si esto fuera importante, esperaría que el tono del sonido tuviera una dependencia característica del tiempo, que nunca he notado.
He estado tratando de encontrar un enlace que describa una especie de efecto de guía de ondas acústicas que puede ocurrir entre dos capas de nubes, sin éxito. Estoy seguro de que vi esto en el último año. Tal guía de ondas podría transmitir sonido a distancias y tiempos más largos y también reverberar. Hay una historia anecdótica de la revolución griega en 1821 cuando una emboscada en las montañas fue traicionada porque la discusión de cómo sucedería se transmitió estrepitosamente a través de las capas de nubes y la gente fue advertida. :).
@anna: La última sección del artículo de wikipedia puede ser relevante, y una sección anterior apunta a un caso en la Guerra Civil de los EE. UU. en el que se podría haber tomado Richmond, pero no fue así porque un general no escuchó las armas (aunque el mecanismo probable fue diferente).
""Si la geometría del terreno es correcta, es posible que escuche ecos en las paredes de los acantilados, laderas, edificios, etc."" ¡Si! Dile a alguien en las grandes llanuras que el sonido de rodadura proviene de montañas a cientos de millas de distancia :=)
@Georg, no es necesario que haya una sola respuesta, y para algo tan complicado y variado como el sonido del trueno, sería un poco sorprendente si la hubiera. He vivido en lugares donde el eco era parte del trato y a veces podías escuchar dos o más patrones de boom-rumble de un solo golpe, y ahora vivo en las llanuras y el trueno tiene un carácter diferente.
""y ahora vivo en las llanuras y el trueno tiene un carácter diferente. "" ¿Ya no rueda y se extiende durante varios segundos?
Recuerdo estar sentado en una conferencia sobre la propagación del sonido de los explosivos en un momento. No recuerdo los detalles, pero hubo un impacto significativo por el tipo de suelo sobre el que se movía el sonido. Las superficies duras (el hormigón fue el ejemplo) conducen a un sonido mucho más corto y nítido en el punto de escucha, mientras que el suelo más blando da como resultado un ruido de rodadura más prolongado. La configuración experimental fue en terreno militar (por supuesto) con campos planos, sin nubes y muy poco cerca para dar ecos.
@Peter: Eso es muy interesante. Se trata de un punto como, en lugar de una fuente extendida, y se explica por cualquiera de las cosas que dije. Si puede encontrar algo más definitivo, hágalo una respuesta.

Esto se debe a que las diferentes partes de un trazo son muy diferentes en distancia .

Este

Las reverberaciones y los ecos del sonido duran más que los de la luz.

obviamente está mal. ¿Qué paredes o montañas son los reflectores de esos ecos? ¿Qué habitaciones hacen las reverberaciones?

Esto parece poco probable. Cuando estás cerca del relámpago, el trueno es muy agudo, corto y percusivo. Cuando estás lejos, está rodando. Sin embargo, cuando estás lejos, la diferencia de distancia a las diferentes partes del trazo disminuye, por lo que la predicción de esta explicación es lo contrario de lo que se observa.
Cuando estás "cerca", estás cerca del punto donde el golpe golpea el suelo y el sonido de la parte más cercana oscurece la parte más débil. Y para "lejos" mire algunas fotos de relámpagos, normalmente tiene golpes hacia la tierra, pero al mismo tiempo golpes en la nube, que se extienden horizontalmente a grandes distancias.
¿Cómo podría el sonido de la parte más cercana oscurecer el sonido de la parte más alejada? ¿Quieres decir que daña mi audición y no puedo escuchar el resto del sonido?
Si alguna vez hubieras escuchado el sonido de un bistec cerrado, no lo preguntarías :=) Es ensordecedor. En el caso de un golpe distante "medio" es más psicológico, simplemente no te das cuenta de que los dos sonidos provienen de un solo perno.
Dado que los relámpagos suelen abarcar kilómetros, a menos que el rayo esté orientado perpendicularmente al observador, obtendrá un rango bastante amplio de tiempos de llegada. Obviamente, si el rayo pasa cerca del observador, las partes más cercanas generarán amplitudes mucho más altas que los alcances lejanos del rayo. A mayores distancias, el filtrado estadístico de los pernos más débiles/más cortos también contribuye a la impresión.
Si una bomba (o galleta) explota a una buena distancia, por lo general escuchamos una explosión con un ligero eco, no un sonido prolongado como el de un trueno. Para el trueno, aunque no se puede descartar el factor de eco y refracción, el factor principal aún parece ser la forma del rayo. Los factores secundarios (eco, refracción) solo deberían dar una "calidad" leve al sonido en lugar de alterarlo; por eso aceptando la respuesta de Georg.
@MarkEichenlaub: Su queja no es correcta, esta explicación es correcta (+1), vea este video youtube.com/watch?v=qISi5SpfylA&feature=related . El componente de diferencia en la distancia a lo largo de su línea de visión del rayo no disminuye cuando está lejos, solo el componente horizontal y vertical. Para escuchar un informe nítido, necesita que el componente a lo largo de la línea de visión sea pequeño, y hay varios eventos con esta propiedad a las 5:11, que generan informes nítidos, mientras que todos los ruidos sordos están plausiblemente muy extendidos a lo largo de la línea de visión. .
Actualmente estoy escuchando un gran espectáculo de fuegos artificiales, que está a unos 10 km de distancia en un área muy urbanizada. Cuando explota un gran mortero, hay una reverberación de aproximadamente 0,5 a 1,0 segundos, y el sonido es muy similar al de un trueno, aunque de menor duración. Esto me convence de que la reverberación es una parte importante del sonido del trueno.

La forma 3D del canal del rayo en muchos kilómetros de extensión se puede extraer de tres grabaciones de sonido simultáneas realizadas desde tres puntos diferentes. La codificación es similar a la que produce las tomografías computarizadas, muy abstrusa, mucha álgebra matricial. Se utilizan sistemas similares para localizar disparos en áreas urbanas utilizando redes de micrófonos.

Comenzando en la Primera Guerra Mundial hasta los años 70 (al menos, hoy en día no lo sé) hubo baterías de localización de sonido que solían determinar la ubicación de los sitios de artillería midiendo el sonido desde 3 o más posiciones.