Por que o trovão faz barulho?

É uma regra geral que as coisas se expandem quando esquentam e se contraem quando esfriam. Vide a existência de juntas de dilatação em viadutos e pontes: os engenheiros sabem que os blocos de concreto incham no verão e precisam de um vãozinho extra para ocupar – caso contrário, eles racham.

Se esse artifício já é necessário para lidar com a variação de temperatura em uma cidade brasileira ao longo do ano, é de se imaginar o quanto o ar se expande quando uma descarga elétrica do raio aquece a atmosfera a uns 27 mil °C – o que dá cinco vezes a temperatura na superfície do Sol. 

Essas moléculas de nitrogênio, oxigênio etc. em rápida expansão empurram suas companheiras para todos os lados, criando uma zona de alta pressão (ou seja, de ar mais apertadinho, compactado) que se propaga.

Logo após o raio, porém, o ar esfria quase instantaneamente – e se contrai, o que gera o fenômeno oposto: uma zona de baixa pressão, com pouco gás.

Essa alternância de zonas de alta e baixa pressão é justamente o que seu ouvido detecta como som. O que um alto-falante faz, diga-se, é andar para frente e para trás muito rápido – tão rápido que só se vê uma vibração, Isso faz o ar em sua frente se contrair e se expandir alternadamente, gerando músicas e podcasts. 

Pergunta de @brunomarini, via Instagram.

Fonte: National Weather Service da NOAA, EUA. 

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