{"id":406462,"date":"2022-12-16T16:29:57","date_gmt":"2022-12-16T19:29:57","guid":{"rendered":"https:\/\/acaopopular.net\/jornal\/?p=406462"},"modified":"2022-12-16T16:29:57","modified_gmt":"2022-12-16T19:29:57","slug":"por-que-raios-se-movem-em-ziguezague-ciencia-desvenda-o-misterio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/acaopopular.net\/jornal\/por-que-raios-se-movem-em-ziguezague-ciencia-desvenda-o-misterio\/","title":{"rendered":"Por que raios se movem em ziguezague? Ci\u00eancia desvenda o mist\u00e9rio"},"content":{"rendered":"
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John Lowke<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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\"Raio<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>
O aumento dos eventos meteorol\u00f3gicos extremos significa que a prote\u00e7\u00e3o contra raios \u00e9 cada vez mais importante<\/p>\n<\/figcaption>
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N\u00e3o h\u00e1 quem nunca tenha visto um raio e se maravilhado com seu poder.<\/b><\/p>\n<\/div>\n

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Mas, apesar da sua frequ\u00eancia \u2014 cerca de 8,6 milh\u00f5es de raios ocorrem ao redor do mundo, todos os dias \u2014, o motivo por que eles avan\u00e7am como se fosse por uma s\u00e9rie de degraus da nuvem carregada at\u00e9 a terra permanece um mist\u00e9rio.<\/p>\n<\/div>\n

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Existem alguns livros sobre os raios, mas nenhum deles explica como se formam esses “ziguezagues” (chamados de degraus), nem como o raio consegue viajar por quil\u00f4metros. Mas minha recente pesquisa oferece uma explica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<\/div>\n

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Os intensos campos el\u00e9tricos das nuvens carregadas agitam os el\u00e9trons at\u00e9 que eles tenham energia suficiente para criar o que conhecemos como “mol\u00e9culas de oxig\u00eanio delta-singlete”.<\/p>\n<\/div>\n

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Estas mol\u00e9culas e el\u00e9trons acumulam-se para criar um degrau curto e altamente condutor, que se ilumina intensamente por um milion\u00e9simo de segundo.<\/p>\n<\/div>\n

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Ao final do degrau, existe uma pausa enquanto ocorre novamente o ac\u00famulo, seguido por outro salto luminoso brilhante. O processo \u00e9 repetido in\u00fameras vezes.<\/p>\n<\/div>\n

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O aumento dos eventos meteorol\u00f3gicos extremos significa que a prote\u00e7\u00e3o contra raios \u00e9 cada vez mais importante. Saber como se inicia a forma\u00e7\u00e3o dos raios quer dizer que podemos descobrir como proteger melhor as constru\u00e7\u00f5es, os avi\u00f5es e as pessoas.<\/p>\n<\/div>\n

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Al\u00e9m disso, embora o uso de compostos ecol\u00f3gicos nas aeronaves aumente a efici\u00eancia de combust\u00edvel, eles aumentam o risco de danos causados pelos raios. Por isso, precisamos buscar maior prote\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<\/div>\n

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O que causa os raios?<\/h2>\n<\/div>\n
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\"Raio<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>
Fotografias de raios revelam in\u00fameros detalhes n\u00e3o observados a olho nu<\/p>\n<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n
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Os raios acontecem quando as nuvens carregadas com potencial el\u00e9trico de milh\u00f5es de volts s\u00e3o conectadas \u00e0 terra.<\/p>\n<\/div>\n

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Uma corrente de milhares de amperes flui entre a terra e o c\u00e9u, com temperatura de dezenas de milhares de graus.<\/p>\n<\/div>\n

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Fotografias de raios revelam in\u00fameros detalhes n\u00e3o observados a olho nu. Normalmente, existem quatro ou cinco “l\u00edderes” fracos que saem da nuvem. Eles s\u00e3o ramificados e ziguezagueiam em um trajeto irregular em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 terra.<\/p>\n<\/div>\n

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O primeiro desses l\u00edderes a atingir a terra inicia o raio. Os outros l\u00edderes s\u00e3o ent\u00e3o extintos.<\/p>\n<\/div>\n

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Cinquenta anos atr\u00e1s, fotografias em alta velocidade revelaram ainda mais complexidade. Os l\u00edderes seguem da nuvem para baixo em “degraus” com cerca de 50 metros de comprimento.<\/p>\n<\/div>\n

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Cada degrau fica brilhante por um milion\u00e9simo de segundo, mas depois existe escurid\u00e3o quase completa. Depois de outros 50 milion\u00e9simos de segundo, forma-se um novo degrau, no final do anterior, mas os outros degraus permanecem escuros.<\/p>\n<\/div>\n

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Por que existem esses degraus? O que acontece nos per\u00edodos de escurid\u00e3o entre os degraus? E como os degraus podem ser conectados eletricamente \u00e0 nuvem sem conex\u00e3o vis\u00edvel?<\/p>\n<\/div>\n

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As respostas a essas quest\u00f5es residem na compreens\u00e3o do que acontece quando um el\u00e9tron carregado de energia atinge uma mol\u00e9cula de oxig\u00eanio. Se o el\u00e9tron tiver energia suficiente, ele agita a mol\u00e9cula, que fica no estado chamado de delta-singlete.<\/p>\n<\/div>\n

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Trata-se de um estado “metaest\u00e1vel”, ou seja, ele n\u00e3o \u00e9 perfeitamente est\u00e1vel, mas normalmente n\u00e3o cai para um estado de energia inferior por cerca de 45 minutos.<\/p>\n<\/div>\n

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O oxig\u00eanio nesse estado delta-singlete separa os el\u00e9trons (necess\u00e1rios para o fluxo da eletricidade) de \u00edons de oxig\u00eanio negativos. Esses \u00edons s\u00e3o ent\u00e3o substitu\u00eddos quase imediatamente pelos el\u00e9trons (que carregam carga negativa), ligando-se novamente a mol\u00e9culas de oxig\u00eanio.<\/p>\n<\/div>\n

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Quando mais de 1% do oxig\u00eanio do ar estiver no estado metaest\u00e1vel, o ar pode conduzir eletricidade. E os degraus dos raios ocorrem quando s\u00e3o criados estados metaest\u00e1veis suficientes para separar um n\u00famero significativo de el\u00e9trons.<\/p>\n<\/div>\n

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Durante a parte escura do degrau, a densidade dos estados metaest\u00e1veis e dos el\u00e9trons aumenta. Ap\u00f3s 50 milion\u00e9simos de segundo, o degrau pode conduzir eletricidade \u2014 e o potencial el\u00e9trico na extremidade do degrau aumenta at\u00e9 aproximadamente o da nuvem, produzindo um novo degrau.<\/p>\n<\/div>\n

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As mol\u00e9culas agitadas criadas nos degraus anteriores formam uma coluna at\u00e9 a nuvem. Toda a coluna \u00e9 ent\u00e3o condutora de eletricidade, sem necessidade de campo el\u00e9trico e com pouca emiss\u00e3o de luz.<\/p>\n<\/div>\n

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Como proteger as pessoas e as propriedades<\/h2>\n<\/div>\n<\/div>\n
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A compreens\u00e3o da forma\u00e7\u00e3o dos raios \u00e9 importante para os projetos de prote\u00e7\u00e3o para os edif\u00edcios, as aeronaves e tamb\u00e9m para as pessoas. \u00c9 raro que os raios atinjam pessoas, mas as constru\u00e7\u00f5es s\u00e3o alvos frequentes, especialmente os pr\u00e9dios altos e isolados.<\/p>\n<\/div>\n

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Quando um raio atinge uma \u00e1rvore, a seiva no seu interior ferve e o vapor resultante cria press\u00e3o, rachando o tronco. Da mesma forma, quando o raio atinge um edif\u00edcio, a \u00e1gua da chuva que se infiltrou no concreto entra em ebuli\u00e7\u00e3o. A press\u00e3o pode fazer explodir um trecho do edif\u00edcio, criando o risco de desabamento.<\/p>\n<\/div>\n

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\"\u00c1rvore<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>
\u00c1rvore destru\u00edda ap\u00f3s ser atingida por raio<\/p>\n<\/figcaption>
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O para-raios inventado por Benjamin Franklin em 1752 \u00e9 basicamente um fio de cerca grosso fixado ao topo de um pr\u00e9dio e conectado \u00e0 terra. Ele \u00e9 projetado para atrair os raios e conduzir para a terra a carga el\u00e9trica. Dirigindo o fluxo el\u00e9trico atrav\u00e9s do fio, ele evita que o edif\u00edcio sofra danos.<\/p>\n<\/div>\n

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Atualmente, o para-raios de Franklin \u00e9 exigido em edif\u00edcios altos e igrejas, mas o que n\u00e3o se tem certeza \u00e9 de quantos s\u00e3o necess\u00e1rios em cada estrutura.<\/p>\n<\/div>\n

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Al\u00e9m disso, existem centenas de estruturas n\u00e3o protegidas, incluindo as coberturas de abrigos nos parques. Essas estruturas, muitas vezes, s\u00e3o feitas de a\u00e7o galvanizado altamente condutor, que atrai os raios, sustentado por postes de madeira.<\/p>\n<\/div>\n

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Na Austr\u00e1lia, a nova vers\u00e3o dos padr\u00f5es exigidos para prote\u00e7\u00e3o contra raios recomenda que esses abrigos sejam aterrados.<\/p>\n<\/div>\n

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*John Lowke \u00e9 professor e pesquisador de f\u00edsica da Universidade do Sul da Austr\u00e1lia<\/i><\/p>\n<\/div>\n

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Este artigo foi publicado originalmente no site de not\u00edcias acad\u00eamicas\u00a0<\/i>The Conversation<\/a>\u00a0e republicado sob licen\u00e7a Creative Commons<\/i><\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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