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Truenos y relámpagos
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As a lightning bolt shoots from the sky to the ground, it __________ the air it travels through.
¡Hay tormenta en camino! ¿Qué causa estos brillantes destellos de luz y los grandes estruendos que siguen? Para descubrirlo primero tenemos que entender algunas cosas sobre esos diminutos elementos que componen la materia — los átomos — y su carga. Los átomos contienen protones, electrones y neutrones. Los protones tienen carga positiva. Los electrones tienen carga negativa.
Y los neutrones no tienen carga. La mayor parte del tiempo, los átomos tienen el mismo número de protones y electrones, por lo que su carga es neutra. Pero a veces, los electrones saltan de un átomo a otro. Un átomo que pierde electrones se carga positivamente. Y un átomo que gana electrones extra se carga negativamente. ¿Qué tiene esto que ver con los truenos y relámpagos? ¡Estamos llegando a ello!
Echemos un vistazo a cómo se comportan los átomos cargados... ¿Alguna vez has caminado sobre una alfombra peluda y, luego, al tocar el pomo de una puerta has recibido una pequeña descarga? Esto se debe a que recogiste una carga negativa de la alfombra. Las cargas negativas repelen otras cargas negativas y atraen cargas opuestas positivas. Las cargas opuestas se atraen; las mismas cargas se repelen. Así que cuando tocaste el pomo de la puerta, la carga negativa de tu cuerpo fue atraída a la carga positiva del metal.
El impacto que sentiste fueron electrones fluyendo rapidísimamente de ti al pomo de la puerta. ¡Se podría decir que los electrones fluyeron a la velocidad del rayo! Así es, un relámpago es como una descarga eléctrica, pero en una escala mucho mayor. Las nubes que vemos durante una tormenta contienen gotas de agua, cristales de hielo y granizo. A medida que estas partículas se mueven en la nube de tormenta, los electrones saltan entre ellos. Muchos de los cristales de hielo se cargan positivamente, y gran parte del granizo se carga negativamente.
Los cristales de hielo son ligeros, y son llevados hacia arriba por el aire ascendente, mientras que el granizo es más pesado, y cae hacia abajo a la parte inferior de la nube. Entonces la parte superior de la nube se carga positivamente y la parte inferior se carga negativamente. Las partículas cargadas negativamente en la nube repelen las partículas cargadas negativamente en el suelo de debajo. Esto hace que las partículas cargadas negativamente en el suelo sean empujadas más profundamente hacia la tierra. El suelo en la superficie se carga positivamente.
Ahora, las partículas cargadas negativamente en la nube son atraídas por el suelo cargado positivamente. Los electrones de la nube se precipitan hacia el suelo... ¡como un relámpago! ¿Y el trueno que le sigue? — ¿De dónde viene ese sonido? Cuando el relámpago sale disparado desde el cielo hasta el suelo calienta el aire por el que viaja. Este aumento repentino de temperatura hace que el aire se expanda rápidamente. Nuestros oídos escuchan esta onda de choque como un fuerte estruendo o crujido: ¡un trueno!
La luz viaja a través del aire mucho más rápido que el sonido. Es por eso que a menudo ves primero un relámpago y luego escuchas el trueno unos segundos más tarde. Así que ahora ya sabes: los relámpagos ocurren cuando se acumula una carga eléctrica dentro de una nube y dispara a una carga opuesta en el suelo. Y el trueno tiene lugar cuando el calor del rayo hace que el aire a su alrededor se expanda repentinamente. Si ves un rayo y escuchas truenos casi de inmediato, sabes que el relámpago está muy cerca. ¡Es hora de buscar cobijo!