فديو تعليمى عن كيفية حدوث البرق والرعد

فوائد البرق:-

رغم اعتبار البعض أن الرعد والبرق ظاهرة مرعبة، إلا أنّها بالحقيقة ظاهرة مفيدة جداً.

من أهم فوائد هذه الظاهرة:-

تثبيت النّيتروجين في التربة؛ حيثُ تقوم حرارة الصواعق بتحويل النيتروجين الموجود في الهواء إلى ثاني أكسيد الكربون، الذي يرتبط بجزيئات المطر ويسقط على التربة، وهذا بديل جيّد للسماد العضوي الذي يستخدمه المزارعون، وخاصة للمزروعات المُحتوية على البروتين. زيادة نسبة غاز الأوزون في الجو؛ حيثُ يقوم البرق بطاقته العالية على تحويل الأوكسجين O2 إلى أوزون O3. تصفية الجوّ من العوالق الملوّثة كالأتربة والغبار وحبوب اللقاح.

تحذيرات السلامة من الصواعق ينصح بالعمل على النصائح التالية عند حدوث العواصف الرعدية:-

-في حال الخروج من المنزل أثناء العاصفة الرعدية، يُنصح بالذهاب للمناطق المنخفضة وغير البارزة، وتجنُّب الوقوف عند الأشجار وأعمدة الكهرباء.


-عند مشاهدة صواعق قريبة يُنصح بالاحتماء بأقرب مبنى أو سيّارة، والابتعاد عن أسطح المنازل أو المناطق المرتفعة.


-الماء يُعتبَر موصل جيد للكهرباء؛ لذا يجب تجنب الاستحمام أو العمل بأنابيب الماء.


-استعمال مانعات الصواعق لحماية المباني؛ حيثُ تقوم هذه المانعات بتفريغ الشحنات الكهربائية في الأرض.

  

Gif

أنواع البرق:-

1-برق يكون من السحاب للأرض.

2-البرق الخرزي.

3-البرق الشريطي.

4-البرق المتقطع المعروف بكونه صعقة من السماء للأرض، ولكن مدتها تكون أقصر وفي الغالب لها تفرعات وومضة ساطعة.

5-البرق المتفرع وهو من نوع السحاب للأرض ويحتوي على تفرعات.

6-نوع البرق الذي يكون من الأرض للسحاب.

7-البرق من السحاب للسحاب.

8-البرق الورقي الذي يكون من السحاب للسحاب، ولكنه يصور انتشار السطوح لسطح الغيمة.

9-البرق الحراري، الذي يحدث عندما يكون من الصعب جداً سماع الرعد.

10-البرق الجاف، الذي يكون بدون أي ترسبات على السطح، وهو أخطر الأنواع بحيث أنه السبب في حدوث الحرائق في الغابات.

11-البرق الصاروخي، وهو يعد كنوع من التفريغ السحابي، يكون بشكل أفقي عموماً وعلى قاعدة السحابة، يرافقه ظهورلقناة واضحة في الهواء تتحرك بسرعة يمكن مشاهدتها، ويكون غالباً بشكل متقطع.

12-البرق الموجب.

البرق عبر التاريخ :-

كان البرق يشغل تفكير الإنسان منذ فجر التاريخ، وطرحت الكثير من الأساطير حوله لأن الإنسان كان يراه مخيفاً، فعلى سبيل المثال كان الإغريق ينسبون حدوث البرق إلى الآلهة زيوس ويعتقدون أنه كان يستخدمه لتخويف الأعداء والانتقام. وكذلك تنافست الحضارات القديمة على ربط البرق بالقصص الخيالية والأساطير والمعتقدات الدينية وبقيت الخرافات تسيطر على عقول الناس قبل وصول الرسالات السماوية، ومن الجدير بالذكر أنّ البرق والرعد والصواعق والعواصف والأمطار قد ورد ذكرها في القرآن الكريم في الكثير من الآيات. وقد تكرر ارتباط البرق بالخوف والطمع مرتين في القرآن، حيث إنّ البرق قد يكون فيه الخير الكثير وقد يكون فيه الضرر لذلك فإن الإنسان يخافه ويحذره. وقد بدأت المحاولات الجادة لفهم البرق علمياً في القرن الثامن عشر، أثبت البرق علمياً في عام 1752 م على يد العالم بنيامين فرانكلين من خلال تجربة الطائرة الورقية الخطيرة أن البرق طبيعته كهربائية وأنه شرارة تنتج من التقاء شحنتين متعاكستين واستمرت التجارب والأبحاث منذ ذلك الوقت تباعاً وكان بعضها خطيراً جداً وقد تعرض بعض العلماء للإصابة من المباشرة من البرق ومنهم العالم جورج ريتشمان والذي توفي على الفور من ضربة البرق، ومع الوقت تطورت الأدوات والوسائل وأصبحت أكثر أماناً حتى أنه تم توليد برق صناعي كالذي قام به العالم نيكولا تيسلا عام 1900 م، وهكذا استمرت الأبحاث والتجارب حتى تم الوصول إلى تفاصيل كثيرة حول نشأة البرق وأسباب تشكله وأنواعه.

تاريخ تفسير ظاهرة البرق والرعد :-
العالم الأمريكي بنجامين فرانكلين كان باحثاً في الظواهر الكهربائية، ويُعتبر أوّل من حاول تفسير ظاهرة البرق والرعد سنة 1752م بتجرُبة شهيرة باستعمال الطائرة الورقية والمِفتاح؛ ليُثبت أنّ البرق عبارة عن شكل من أشكال الكهرباء، كما اخترع طريقة للتخلَُص من شَحنات البرق التي تضرِب المباني باختراع مانعة الصواعق.

الفرق بين البرق والرعد:-
الفرق بينهما بسيط جداً، فالبرق هو الظاهرة الضوئية التي نراها حينما يحدث التفريغ الكهربائي بين السحب كما تحدثنا سابقاً، أما الرعد فهو الظاهرة الصوتية الناتجة عن هذا التفريغ، ومن المعروف أن الضوء أسرع من الصوت لذا فنحن نرى البرق قبل أن نسمع الرعد.

سبب حدوث البرق والرعد:-

-دائماً ما يرتبط لَفْظا البرق والرعد معاً، فلا نكاد نرى ضوء البرق المبهر حتى نسمع بعده صوت الرعد المدوّي، وقد فسّر العلم الحديث سبب حدوث البرق والرعد؛ لكن لم يحدث توافُق حقيقي بين المجتمع العلمي على هذا التفسير، فالتفسير الأقرب للتصديق أنّه عندما يجتمع الهواء البارد والهواء الحار، يحمل الهواء الحار قطرات الماء ويُكوّن سُحُب ترتفع للأعلى. أمّا الهواء البارد فيتّجه للأسفل ويحمل معه بِلّورات الثلج ويُكوّن السحب الرّكامية المسبّبة للبرق. خلال العاصفة، قطرات الماء وبلّورات الثلج تتحرّك وتصدم ببعضها البعض مولّدة شحنات كهربائية ساكِنة في السحب، فهذا يجعل السحُب مشحونة بشحنة سالبة من الأسفل وموجبة من الأعلى، ومولدةً طاقة ساكنة. تتحرّر هذه الطاقة وينتُج البرق بين القسم السالب أسفل السحابة والقسم العلوي في نفس السحابة أو في سحابة أخرى أو بين السحابة وسطح الأرض.

   

صورة متحركة توضح ظاهرة البرق

كيفية حدوث البرق والرعد:-
-يحدث البرق عند محاولة التيارات الهوائية عزل الشحنات الكهربائية السالبة السفلى عن الشحنات الكهربائية العليا، ما ينتج عنه تفريغ كهربائي على صورة ضوء، أما الرعد فيحدث فيزيائياً نتيجة وجود زيادة مفاجئة في درجة الحرارة والضغط في الهواء المحيط بسبب تشكّل البرق، وهذا التمدد في الهواء طبيعي يُنتج موجات على شكل صدمة صوتية فجائية ألا وهي الرعد.

تبلغ سرعة البرق مئات الكيلومترات خلال الثانية الواحدة، فقد تصل في بعض الأحيان إلى ما يقارب (250) كم في الثانية، وهناك التباس عند البعض بين سرعة الضوء وسرعة البرق، فيعتقدونبأنهما بالسرعة نفسها، حيث تكون سرعة ذيل البرق الأسفل باتجاه الأرض أكبر من غيرها، ولكن في أقل من سرعة الضوء، حيث إن عملية التفريغ تحتوي على إلكترونات فُصلت عن ذراتها وتسارعت نتيجة تأثير المجال الكهربائي الذي نجم عن فرق الجهد الكهربائي ما بين السحب والأرض، حيث تصطدم الإلكترونات بالذرات والجزيئات الأخرى بطريقها مخلفةً قناة هوائية، ومن منظور آخر فإن ذلك لا يحدث دفعة واحدة. 

ظاهرتا البرق والرعد

ظاهرتا البرق والرعد

الظواهر الطبيعية:--تتعدد الظواهر الطبيعيّة التي تحدث في الكون، فهذا الكون يسير في اتجاهٍ معينٍ وبطريقةٍ منظّمةٍ لاستمرارية الحياة إلى قيام الساعة، وبعض هذه الظواهر يراها الإنسان ويشاهدها بعينيه، وبعضها قد لا يستطيع مشاهدتها إلّا بالمنظار أو المقراب مثل التيارات والعواصف الشمسية التي تحدث على سطح الشمس، وهناك أيضاً ظواهر لا يراها الإنسان لسرعتها ودقة حدوثها.

من الظواهر الطبيعيّة التي يشاهدها الإنسان ويلمس آثارها على سطح الأرض البرق والرعد، فمظهرهما يُثير في القلب البهجة والرهبة والفضول، وتظهر هاتان الظاهرتان في فصل الشتاء عندما تسوء الأحوال الجوية ، ولكن ما هي هذه الظواهر وكيف تحدث.

                             

                           

                                   
                                       صوره متحركة توضح ظاهرة البرق



ظاهرتا البرق والرعد:-

-البرق عبارة عن ضوءٍ ساطعٍ يظهر في السماء بشكلٍ مفاجىءٍ نتيجةَ تصادم سحابتين إحداهما تحمل الشحنة الكهربائية السالبة والأخرى تحمل الشحنة الكهربائية الموجبة، فتنتج عن هذا التصادم شرارة قويّة تظهر بشكلٍ واضحٍ.

-الرعد عبارة عن صوتٍ عالٍ تختلف شدة هذا الصوت حسب طبيعة البرق ومكان وقوع الشخص السامع عن مصدر الرعد نفسه، ويحدث هذا الرعد بسبب ازدياد الضغط ودرجة الحرارة بشكلٍ مفاجىء في طبقات الجو العليا بعد ظاهرة البرق، والبرق والرعد معاً يُطلق عليهما اسم الصاعقة.