천둥번개가 치고난후 천둥소리의 속도가 늦게 들리는이유

천둥번개가 치고난후 소리가 늦게 들리는 이유

여름철 특히 장마때가 되면 번쩍번쩍 하고 우르르쾅쾅 하고 하늘이 난리칠때가 있죠? 오늘은 이러한 천둥번개 치고난후 천둥소리가 늦게 도착하는 이유가 궁금한분들을 위해 알아보았습니다.

천둥소리가 나는 원리

천둥번개는 엄청난소리를 동반합니다. 하늘이 쪼개어 질것같은 소리도 있고 바로 내머리위에서 소리치는것같은 느낌이 들때도 있죠.

하지만, 이소리는 땅에 떨어질때의 소리도 아니고 하늘에서 구름을 쪼개는 소리도 아닙니다. 천둥소리는 바로 번개가 치며 흐르면서 만들어낸 공기에서 나오는 소리입니다.

그렇기에 번개가 통과하는 부분에서 이러한 소리가 많이 나오게 됩니다. 구체적인 원리는 다음과 같습니다.

1. 공기속을 전기가 흐른다.
2. 전기 저항이 매우높은 공기는 단숨에 가열되어 2만~3만도의 온도가 된다.
3. 고온으로 인해 주변의 공기가 급격히 팽창한다.
4. 팽창된 공기는 강한 충격파가 발생하며 소리가 나오게된다.

전기가 흐름으로 인해 공기가 팽창된다는 것은 마치 천천히 이루어질것 같지만, 실제 번개가 떨어지거나 지나는 시간은 불과 0.001초 입니다. 순식간인거죠. 이런 짧은 순간에 2만도 이상의 고온으로 가열된 공기는 팽창이라고는 하지만, 폭발한다고 봐도 무방합니다.

즉 천둥소리는 전기가 흐르면서 공기가 폭발하는 소리인것입니다.

자, 그럼 천둥소리의 원리를 알았으니 번개가 먼저 치고 소리가 우리에게 늦게 도착하는 이유는 무엇일까요? 

신기한 사실은 하늘에서 번쩍하고 잠시후 천둥소리가 우리에게 들리는 시간을 계산하면 거리를 알수가 있습니다.

번개친후 천둥소리가 늦게 들리는 이유

이것은 광속과, 음속이 연관되어 있습니다. 계산하는 방법은 이두가지의 속도를 계산하는것입니다.

광속

광속은 빛의 이동속도입니다. 이속도는 초당 299.792.458m 의 거리를 이동합니다.

음속

음속은 소리의 이동속도입니다. 이속도는 초당 340.29m 를 이동합니다.

숫자만 보아도 광속은 음속에 비해 어마어마한 속도인걸 알수있겠죠?

그래서 빠른 광속(번개) 는 우리의 눈으로 먼저 확인이 되는것이고 광속보다 느린 음속(천둥소리)는 잠시후에 우리의 귀에 들리는 이유인거죠.

계산을 해보겠습니다.

번쩍거리는 번개를 본후 1초후에 천둥소리가 들렸다면, 번개는 340.29m 의 거리 밖에서 친것입니다. 정말 쉽죠?

기억을 더듬어보면 번개가 친후 1초나 혹은 3초후정도에 들린적이 있을겁니다. 만약 3초후에 들렸다면 340.29m x 3 의 거리(대략 1km) 에서 전기의 흐름으로인해 공기의 폭발이 일어난것입니다. :)

평소 무심코 들었던 천둥번개는 이렇듯 굉장히 과학적인 원리로 우리의 눈과 귀에 존재를 알리고 있는것 같은데요. 정말 신기하죠? 

만약 번개가친후 짧은시간안에 천둥소리가 들렸다면 가까운위치에서 번개가 친것이니 낙뇌를 조심해야합니다. 뾰쪽곳이 있는곳을 피하고 번개를 유도할만한 물건이나 위치를 피해주세요 :)