Номер 19, страница 44 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IV. Электрический заряд. Электрическое поле. Выполняем тест - номер 19, страница 44.

Условие.

19. Молния и гром происходят одновременно, но мы сначала видим разряд молнии, а затем слышим раскаты грома.

Это происходит потому, что:

1) скорость света больше скорости звука в воздухе

2) скорость звука в воздухе больше скорости света

3) скорость света равна скорости звука в воздухе

4) во время грозы возникает обман зрения

Решение.

Решение

Молния и гром — это два разных физических явления, которые происходят в результате одного и того же события — электрического разряда в атмосфере. Молния — это световое излучение, а гром — звуковая волна, возникающая из-за резкого расширения воздуха, нагретого разрядом. Оба явления генерируются одновременно.

Причина, по которой мы сначала видим молнию, а затем слышим гром, заключается в колоссальной разнице между скоростью распространения света и скоростью распространения звука в воздухе.

Скорость света ($\text{c}$) в воздухе практически равна скорости света в вакууме и составляет приблизительно $c \approx 300~000~000$ м/с. Это настолько большая скорость, что свет от вспышки молнии, даже находящейся на расстоянии нескольких километров, достигает наших глаз почти мгновенно.

Скорость звука ($v_{звука}$) в воздухе значительно ниже. Она зависит от температуры и влажности воздуха, но в среднем составляет около $v_{звука} \approx 340$ м/с.

Таким образом, так как скорость света намного больше скорости звука ($c \gg v_{звука}$), световая волна (вспышка молнии) доходит до наблюдателя гораздо быстрее, чем звуковая волна (раскаты грома). Задержка между моментом, когда мы видим молнию, и моментом, когда слышим гром, позволяет даже примерно оценить расстояние до грозы. Каждые 3 секунды задержки соответствуют примерно 1 километру расстояния.

Рассмотрим предложенные варианты ответа:

1) скорость света больше скорости звука в воздухе — это утверждение является верным и полностью объясняет, почему мы видим молнию раньше, чем слышим гром.

2) скорость звука в воздухе больше скорости света — это утверждение неверно.

3) скорость света равна скорости звука в воздухе — это утверждение неверно.

4) во время грозы возникает обман зрения — наблюдаемое явление не является оптической иллюзией, а объясняется фундаментальными законами физики.

Ответ: 1