천둥이 울리고나서 번개가 치는 이유는?

Question

비가 많이 오는 날 천둥과 번개가 번갈아가면서 나타날 때 이런 궁금정이 생겼어요. 1) 천둥과 번개는 어떻게 만들어 지나요? 2) 천둥이 먼저 울리고 시간차를 두고 번개가 발생하는 이유가 있나요 ?

Answer 1

1) 번개와 천둥이 발생하는 이유

○ 번개는 구름 속에 형성된 전기장에서 방전(전기를 방출하는)현상으로 발생합니다.

- 구름입자는 양전하와 음전하를 갖고 있으며, 각 구름 입자들은 전기적으로 서로 다른성질(음과 양)을 가지고 있습니다.

- 인접한 구름끼리 양전하와 음전하의 갯수를 맞추기 위해서 방전현상을 통해 양전하, 음전하의 갯수를 맞추면서

아주 높은 열 에너지와 빛 에너지가 발생하고, 여기서 발생한 빛 에너지가 눈으로 보는 번개입니다.

○ 천둥은 구름의 방전현상으로 인해 공기 중으로 퍼지는 소리입니다.

2) 사실은 번개가 먼저 보입니다. 그 후에 천둥소리가 들립니다.

○ 천둥은 귀로 듣는 소리입니다, 번개는 눈으로 보는 빛입니다.

- 구름 입장에서, 번개와 천둥은 동시에 발생합니다

○ 따라서 빛의 속도와 소리의 속도 차이로 인해서 번개가 먼저 보이고, 340m/sec의 속도를 가지는 천둥 소리가 들립니다.

- 질문자님께서는 여러번 반복되는 번개와 천둥(번개->천둥->번개->천둥->번개->천둥)으로 인해 천둥이 먼저라고 착각하신겁니다.

★ 정리하자면, 시간차는 빛의속도와 음파(소리)의 속도 차이로 발생하며, 빛의속도는 1초에 약 3억m를 이동하며, 소리의 속도는 1초에 약340m를 이동합니다.

따라서, 번개는 인간입장에서 구름의 방전현상이 발생한 직후 동시에 눈에 보이며, 그때 발생한 소리가 340m/sec 의 속도로 퍼지다가 우리귀에 들리게 됩니다.

내가 번개를 보고 5초뒤에 천둥이 친다면, 구름의 방전현상이 일어난 직후 5초만에 내귀에 소리가 도달한거니까 소리가 난 방향으로 약 1700m 밖의 거리에서 구름의 방전현상이 일어났다고 생각할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

천둥은 하늘에서 번개가 칠때 나는 소리를 말하고
번개는 전하가 다량으로 이동함에 따라 보이는 빛의 줄기를 말합니다.

즉, 천둥은 소리, 번개는 빛 이라고 말할 수 있겠습니다.
소리의 이동속도는 초당 340 m이고, 빛의 이동속도는 약 초당 30만 키로미터입니다.
그러므로, 번개가 먼저 보인 뒤 천둥이 뒤늦게 울리는게 맞습니다.
빛이 소리보다 훨씬 빠르기 때문이죠,

그래서 위치를 파악할 수 있는 방법이 바로
번개가 치자마자 시간을 재면 알 수 있습니다.
예를 들어서 번개가치고 4초뒤에 천둥소리가 난다면
번개는 내 위치로부터 약 1320m 밖에서 친것을 일 수 있습니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 송기석 의사입니다.

1) 번개는 쉽게 말해서, 파열된 빗방울과 공기가 마찰되어 생겨나는 대량의 전기때문에 생겨납니다. 대량의 전기는 순식간에 뜨거워지며 주변 공기를 팽창시키며, 팽창된 공기의 파동은 인간의 고막을 강타하여 큰 소리로 들리는데 그것을 천둥이라고 합니다.

2) 일반적으로 번개가 먼저 발생하고, 그 뒤에 천둥이 들리게 됩니다. 번개의 빛은 광속인 약 초속 30만km이며, 공기의 파동인 천둥의 전달 속도는 소리의 속도인 약 초속 340m 입니다. 소리의 속도, 생각보다 느리죠?

그래서 1km 밖에서 번개가 쳤다고 가정하면, 번쩍! 하는 빛은 즉시 보이겠지만, 쾅! 하는 소리는 약 3초 뒤에 들리게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

번개는 '구름 속에 형성된 전기장에서의 방전(전기를 방출함) 현상'이다. 구름 입자는 양전하(+)와 음전하(-)를 갖는데, 이때 구름 입자들은 전기적으로 서로 다른 성질을 띈다. 그러다가 전하의 갯수를 맞추기 위해서 입자간 전하 이동이 생기게 된다. 이를 방전 현상이라고 한다

빛이 소리보다 속도가 빨라 번개가 먼저 치고 천둥소리가 들립니다

Answer 5

천둥/번개는 구름 속에 형성된 전기장이 원인입니다.

구름 입자는 양전하, 음전하를 가지게 되는데 입자가 전하의 갯수를 맞추기 위해 이동하는 순간이 있습니다.

이것이 방전 현상이자 천둥, 번개가 됩니다.

시간차가 나는 이유는 빛의 속도가 소리의 속도보다 빠르기 때문입니다.

빛의 속도가 빠르기 때문에 먼저 번쩍거리고 뒤늦게 소리가 들리게 됩니다.