Что быстрее молния или свет

Скорость звука

Не надо бояться грома после того, как сверкнула молния. Вы, наверное, слыхали об этом. А почему? Дело в том, что свет распространяется несравненно быстрее, чем звук, – практически мгновенно. Гром и молния происходят в один и тот же момент, но молнию мы видим в момент ее возникновения, а звук грома доходит до нас со скоростью примерно один километр за три секунды (скорость звука в воздухе составляет 330 м/с). Значит, когда слышен гром, опасность удара молнии уже миновала.

Зная скорость распространения звука, обычно можно определить, как далеко проходит гроза. Если от момента вспышки молнии до раската грома прошло 12 секунд, значит, гроза от нас за 4 километра.

Скорость звука в газах примерно равна средней скорости движения молекул газа. Она также не зависит от плотности газа и пропорциональна корню квадратному из абсолютной температуры. Жидкости проводят звук быстрее, чем газы. В воде звук распространяется со скоростью 1450 м/с, т.е. в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе. Еще больше скорость звука в твердых телах, например, в железе – около 6000 м/с.

Когда звук переходит из одной среды в другую, меняется скорость его распространения. Но одновременно происходит и другое интересное явление – частичное отражение звука от границы между двумя средами. Какая доля звука отразится – это зависит главным образом от соотношения плотностей. В случае падения звука из воздуха на твердые или жидкие поверхности или, наоборот, из плотных сред в воздух звук отражается почти полностью. Когда звук попадает в воду из воздуха или, наоборот, из воды в воздух, то во вторую среду проходит всего лишь 1/1000 доля звука. Если обе среды плотные, то отношение между проходящим и отраженным звуком может быть и невелико. Например, из воды в сталь или из стали в воду пройдет 13 %, а отразится 87 % звука.

Явление отражения звука широко применяется в навигации. На нем основано устройство прибора для измерения глубины – эхолота (рис. 116). У одного борта корабля под водой помещают источник звука. Отрывистый звук создает звуковые лучи, которые проберутся сквозь водяную толщу ко дну моря или реки, отразятся от дна, и часть звука вернется на корабль, где ее улавливают чувствительные приборы. Точные часы укажут, сколько времени понадобилось звуку на это путешествие. Скорость звука в воде известна, и простым вычислением можно получить точные сведения о глубине.

Направляя звук не вниз, а вперед или в стороны, можно при его помощи определить, нет ли около корабля опасных подводных скал или глубоко погруженных в воду айсбергов.

Читайте также

Скорость света

Скорость света В Галилеевых «Беседах о двух новых науках» мы находим разговор учителя и его учеников о скорости света:Сагредо: Но какого рода и какой степени быстроты должно быть это движение света? Должны ли мы считать его мгновенным или же совершающимся во времени, как

Варп-скорость 5

Варп-скорость 5 Означает ли это, что с помощью черных дыр можно путешествовать по всей галактике, как в «Звездном пути» и других научно-фантастических фильмах?Как мы видели ранее, искривленность конкретного пространства обусловлена количеством материи-энергии,

И скорость относительна!

И скорость относительна! Из принципа относительности движения следует, что говорить о прямолинейном и равномерном движении тела с некоторой скоростью, не указывая, относительно какой из покоящихся лабораторий измерена скорость, имеет столь же мало смысла, как говорить

Передача звука по радио

Передача звука по радио Ламповый генератор, схема которого представлена на рис. 24, генерирует радиоизлучения с неизменными параметрами. Сделаем к нему небольшое дополнение: к контуру, подающему напряжение на сетку электронной лампы, присоединим через индукционную

Тембр звука

Тембр звука Вы видели, как настраивают гитару – струну натягивают на колки. Если длина струны и степень натяжения подобраны, то струна будет издавать, если ее тронуть, вполне определенный тон.Если, однако, вы послушаете звук струны, трогая ее в различных местах –

Энергия звука

Энергия звука Все частицы воздуха, окружающего звучащее тело, находятся в состоянии колебания. Как мы выяснили в главе V, колеблющаяся по закону синуса материальная точка обладает определенной и неизменной полной энергией.Когда колеблющаяся точка проходит положение

Ослабление звука с расстоянием

Ослабление звука с расстоянием От звучащего инструмента звуковая волна распространяется, конечно, во все стороны.Проведем мысленно около источника звука две сферы разных радиусов. Разумеется, энергия звука, проходящая через первую сферу, пройдет и через вторую шаровую

Отражение звука

Отражение звука В этом параграфе мы будем предполагать, что длина звуковой волны достаточно мала и, следовательно, звук распространяется по лучам. Что происходит, когда такой звуковой луч падает из воздуха на твердую поверхность? Ясно, что при этом происходит отражение

Скорость звука

Скорость звука Случалось ли вам наблюдать издали за дровосеком, рубящим дерево? Или, быть может, вы следили за тем, как вдали работает плотник, вколачивая гвозди? Вы могли заметить при этом очень странную вещь: удар раздается не тогда, когда топор врезается в дерево или

Передача звука

Передача звука Не надо думать, что звук передается только через воздух. Он может проходить и через другие вещества – газообразные, жидкие, даже твердые. В воде звук бежит в четыре с лишком раза быстрее, чем в воздухе.Если вы сомневаетесь, что звук может передаваться через

Сила звука

Сила звука Как ослабевает звук с расстоянием? Физик ответит вам, что звук ослабевает «обратно пропорционально квадрату расстояния». Это означает следующее: чтобы звук колокольчика на тройном расстоянии был слышен так же громко, как на одинарном, нужно одновременно

Скорость полета в XXI веке

Скорость полета в XXI веке «Вояджер-1» (разогнавшись с помощью гравитационных пращей вокруг Юпитера и Сатурна) отдаляется от Солнечной системы со скоростью 17 километров в секунду. В «Интерстеллар» космолет «Эндюранс» путешествует от Земли до Сатурна в течение двух

Почему ток в розетке и проводах не бежит со скоростью света? Или все-таки.

Любой человек, разбирающийся в физике, скажет, что скорость движения электрического тока равна скорости света и составляет 300 тысяч километров в секунду. С одной стороны он прав на 100%, но есть нюансы. Со светом все просто и прозрачно: скорость полета фотона равна скорости распространения светового луча. С электронами сложнее. Электрический ток сильно отличается от видимого излучения. Почему считается, что скорость полета фотонов в вакууме и скорость электронов в проводнике одинакова? Утверждение основано на фактических результатах. В 1888 году немецкий ученый Генрих Герц экспериментально установил, что электромагнитная волна распространяется в вакууме так же быстро как свет. Но можно ли говорить, что электроны в проводнике летят со скоростью света? Надо разобраться с природой электричества.

Что такое электрический ток?

Из школьного курса физики известно, что электричество – это поток электронов, упорядоченно перемещающихся в проводнике. Пока источника электричества нет, электроны движутся в проводнике хаотически, в разных направлениях. Если суммировать траектории всех заряженных частиц, получится ноль. Поэтому кусок металла не бьет током. Если металлический предмет подсоединить к электрической цепи, все электроны в нем выстроятся в цепочку и потекут от одного полюса к другому. Насколько быстро произойдет упорядочение? Со скоростью света в вакууме. Но это не означает, что электроны полетели от одного полюса к другому также стремительно. Это заблуждение. Просто люди настолько привыкли к утверждению, что электричество распространяется так же быстро как свет, что не особо задумываются над деталями.

Популярные заблуждения о скорости света

Еще одним примером такого поверхностного восприятия можно назвать понятие о природе молнии. Многие ли задумываются, какие физические процессы происходят во время грозы? Какова, например, скорость молнии? Можно ли без приборов узнать, на какой высоте бушуют грозовые разряды? Разберемся со всем этим по порядку. Кто-то может сказать, что молния бьет со скоростью света, и будет не прав. Настолько быстро распространяется вспышка, вызванная гигантским электрическим разрядом в атмосфере, но сама молния гораздо медленнее. Грозовой разряд – это не удар луча света наподобие лазера, хотя визуально похоже. Это сложная структура в насыщенной электричеством атмосфере. Ступенчатый лидер или главный канал молнии формируется в несколько этапов. Каждая ступень в десятки метров образуется со скоростью около 100 км/сек вдоль разрядных нитей из ионизированных частиц. Направление меняется на каждом этапе, поэтому молния имеет вид извилистой линии. 100 километров в секунду – это быстро, но до скорости электромагнитной волны очень далеко. В три тысячи раз.

Что быстрее: молния или гром?

Этот детский вопрос имеет простой ответ – молния. Из того же школьного курса физики известно, что скорость звука в воздухе равна примерно 331 м/сек. Почти в миллион раз медленнее электромагнитной волны. Зная это, легко понять, как высчитать расстояние до молнии. Свет вспышки доходит до нас в момент разряда, а звук летит дольше. Достаточно засечь промежуток времени между вспышкой и громом. Теперь просто считаем, насколько далеко от нас ударила молния, по простой формуле: L =T × 331 Где T – это время от вспышки до грома, а L – это расстояние от нас до молнии в метрах. Например, гром прогремел через 7.2 секунды после вспышки. 331 × 7.2 = 2383. Получается, что молния ударила на высоте 2 километра 383 метра.

Скорость электромагнитной волны – это не скорость тока

Теперь будем более внимательны к цифрам и терминам. На примере молнии убедились, что маленькое неверное допущение может привести к большим промахам. Точно известно, что скорость распространения электромагнитной волны равна 300 000 километров в секунду. Однако это не означает, что электроны в проводнике перемещаются с такой же скоростью. Представим, что две команды соревнуются, кто быстрее доставит мяч с одного края поля на другой. Обязательное условие – каждый член команды сделает несколько шагов с мячом в руках. В одной команде пять человек, а в другой – один. Пятеро, выстроившись в цепочку, сыграют в пас, сделав каждый несколько шагов в направлении от старта к финишу. Одиночке придется бежать всю дистанцию. Очевидно, что победят пятеро, потому что мяч летит быстрее, чем человек бегает. Так же и с электричеством. Электроны «бегают» медленно (собственная скорость элементарных частиц в направленном потоке исчисляется миллиметрами в секунду), но передают друг другу «мячик» заряда очень быстро. При отсутствии разности потенциалов на разноименных концах проводника все электроны движутся хаотично. Это тепловое движение, присутствующее в каждом веществе.

Если бы электроны двигались в проводах со скоростью света

Представим, что скорость электронов в проводнике все-таки близка к световой. В этом случае современная энергетика была бы невозможна в привычном для нас виде. Если бы электроны двигались по проводам, пролетая 300 000 километров в секунду, пришлось бы решать очень сложные технические задачи. Самая очевидная проблема: на такой скорости электроны не смогут следовать за поворотами проводов. Разогнавшись на прямом участке, заряженные частицы будут вылетать по касательной как не вписавшиеся в вираж автомобили. Чтобы удержать летящие на космических скоростях электроны внутри энергетических магистралей, придется снабжать провода электромагнитными ловушками. Каждый участок проводки станет похожим на фрагмент адронного коллайдера.

К счастью элементарные частицы предвигаются гораздо медленнее и для передачи энергии на дальние расстояния вполне пригодны неизолированные алюминиевые провода для ЛЭП

Надеемся, что ознакомившись с этим обзором, вы нашли ответ на вопрос почему ток не бежит по кабелям со скоростью света и вспомнили кое-что из школьного курса физики, а это, согласитесь, крайне полезно в любом возрасте.

Anime Characters Fight вики

-Впервые тут? Приветствуем вас! Для начала советуем посетить заглавную страницу и ознакомиться со специальной статьей для новичков.

Нет учётной записи?
Нет учётной записи?
Advertisement

Правила выставления скоростей молнии и света

В связи с тем, что в произведениях очень часто фигурируют такие понятия как «скорость света» и «скорость молний», которые в большинстве случаев являются метафорами, преувеличениями, абсурдно сомнительными утверждениями или же просто феноменами, обладающими некой сверхъестественной природой (а зачастую недостаточно и того факта, что определённый персонаж якобы может превратиться в реальные молнии или свет, а при этом ещё необходимо, чтобы это логически вписывались в возможности и ресурсы конкретно взятой вселенной), была создана данная статья, представляющая собой исчерпывающий перечень критериев (чтобы избежать выставления сомнительных скоростей, что будут на определённых уровнях сил являться одним из решающих параметров победы в боях), за которые персонажам могут быть присвоены скорости реальных молний и света. Разумеется, лазеры и схожие с ними технологии, используемые в фикшне, также обладают скоростью, зависящей лишь от желания автора произведения и сами по себе не являются основанием для выставления соответственных скоростей.

• Числовой эквивалент — скорость «молний» и «света» прямо указана в каких-либо единицах измерения скорости (например, метрах в секунду или числах Маха). Как правило, сюда также можно относить их процентный аналог (например, «12% от скорости света» или другие схожие формулировки, зачастую используемые в псевдонаучных произведениях, связанных с космическими кораблями), хотя возможны и исключения (например, формулировка «в несколько раз быстрее скорости света» не редко является довольно сомнительной и не внушающей доверия, если не подкреплена чем-то ещё, в частности тем же самым антуражем сверхбыстрых космических перелётов).

Примеры: космические корабли из Gunbuster (в процентах от скорости света), персонажи Saint Seiya (в км/с), Тенгу Буранчи (в числах Маха и км/с), Нэги Спрингфилд (в км/с)

• Соотношение времени и расстояния — скорость «молний» и «света» проиллюстрирована на примере расстояния, которое они прошли за соответствующий промежуток времени. Сюда также относятся ситуации, когда заявленная автором или персонажами «скорость света» продемонстрирована на сопоставимом по уровню подвиге (например, если показано как атака, чья скорость заявлена как световая, за секунду преодолевала расстояние в десятки тысяч километров, то есть разница между заявленным и продемонстрированным не является тотальной).

• Иерархический эквивалент — скорость «молний» и «света» логически вписывается в рамки произведения (и, разумеется, подкрепляется вменяемой формулировкой и обоснованием), где гарантированно присутствует как более низкий показатель скорости, так и более высокий, а заявленная скорость как раз и находится где-то между ними. Например, это может быть ситуация, когда персонаж с заявленной световой скоростью превосходит гораздо более медленных относительно него персонажей, тем не менее уже обладающих суб-релятивистской скоростью, однако при этом уступает более быстрым, обладающих сверхсветовой.

• Специфические случаи — некоторые исключения, которые не подходят под все вышеперечисленные критерии. В рамках вики их количество невелико, и они отдельно рассматриваются в каждом конкретно взятом случае. Чаще всего они связаны со способностями, произвольно манипулирующими логикой, геометрий, физикой и концептами, однако могут встречаться и совершенно другие вариации — например, произведения, где детальнейшим образом научно расписано и обосновано, почему стоит считать скорости упомянутых в них молний реальными, однако следует понимать, что подобных прецедентов на данный момент в рамках вики, скорее всего, вообще нет.

ACF: уровни сил и оценка способностей. Навигация

1. Уровни сил
2. Разрушительный потенциал
3. Скорость
4. Прочность/защита
5. Сила на удар
6. Сила на подъём
7. Уровни сил вселенных
8. Умения, силы и способности
9. Правила выставления скоростей молнии и света
10. Разрушение четвёртой стены
11. Игровая механика

Что быстрее, свет или звук?

Спрашивает Полина Романюк

– Пантукль, ты свети фонариком, – сказала Жукабра, – а я буду песню петь. Посмотрим, что быстрее.

Лучик Солнца добирается до Земли за… 8 минут! Всего за 8 минут он преодолевает 150 миллиардов километров, которые отделяют нашу планету от звезды. Луч летит со скоростью 300 тысяч километров в секунду. То есть за одну секунду свет может 7 раз облететь Землю. Звук же двигается почти в миллион раз медленнее света. В воздухе он распространяется со скоростью 330 метров в секунду, а в воде – 1450 метров в секунду. Именно из-за того, что звук медленнее света, мы сначала видим молнию, а потом слышим гром. Люди уже давно придумали самолёты, которые летают быстрее скорости звука. Но даже самому современному сверхзвуковому самолёту потребуется 2 тысячи лет, чтобы долететь до Солнца.