Hallo Physiker,
Kann mir jemand (auf Basis der Physik) erklären wie ein Gewitter entsteht?
Vielen Dank im voraus
Hallo !
Du meinst doch sicher die Entstehung eines Donners? Ein Gewitter ist ja egentlich nur Regen plus Blitz/Donner.
Donner gehört zu den intensivsten Geräuschen, die in der Natur entstehen. Vorausgegangen sein muß ein Blitz, denn dieser erzeugt in der Luft einen leitenden Kanal, der einen bestimmten elektrischen Widerstand aufweist.
Und dieser Blitzkanal wird durch den Stromdurchgang erwärmt - auf bis zu 30 000 Grad Celsius. Das ist wie beim Kupferdraht, der erwärmt wird, wenn Strom durchfließt. Diese hohen Temperaturen erzeugen einen Druck, der bis zu 100 bar gehen kann. Es ist dieser schlagartig erzeugte Druck, der für die akustische Erscheinung des Donners verantwortlich ist.
Der Hochdruckkern breitet sich zunächst als Schockwelle mit Überschallgeschwindigkeit aus. Mit zunehmender Entfernung vom Blitzkanal nimmt die Schwingungsweite (Amplitude) der Welle ab und nach einigen Metern geht sie in eine gewöhnliche Schallwelle über. Nur ein Prozent der ursprünglichen Energie gelangt noch in das akustische Feld und erzeugt den Donner, der Rest wird im Schockwellenbereich in Wärme umgewandelt.
Ein Mensch, der sich im Schockwellenbereicch aufhielte, würde lebensgefährlich verletzt, auch ohne mit dem Blitzkanal und der elektrischen Ladung in Berührung zu kommen. Allein der Luftstoß würde ihn mit einer Kraft von vielen Tonnen wegschleudern.
Warum ist der Donner als Rollen und nicht als Knall wahrzunehmen? Die Ursache dafür liegt im Entstehungsmechanismus selbst. Der Blitz ist eine linienförmige Wärmequelle. Jedes Linienelement erzeugt einen explosionsartigen Knall. Diese Elementarknalle entstehen praktisch gleichzeitig. Ihre Entfernung zum Beobachter ist aber verschieden. Wegen der Auswirkung der Schallgeschwindigkeit vernimmt er sie nicht gleichzeitig, sondern nacheinander. So nehmen wir eine kontinuierliche Foge von Knallen als Rollen wahr.
Quell3 : NWZ
mfgConrad
Entstehung Gewitter
Hallo Conrad,
Mit geht es um die Entstehung des Gewitters. Das ist meine eigentliche Frage. Kann mir das jemand beantworten?
Grüße,
Vito
PS.: Deine Antwort war trotzdem sehr interessant - ich schreibe Dir dazu gleich einen anderen Post.
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Hallo Conrad,
wie gross ist der Radius des von Dir beschriebenen Schockwellenbereichs?
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