Question

夏季某日，某地區(qū)距地面約1 km的空中兩塊相距約3km的足夠大的云團(tuán)，它們因與空氣摩擦帶電，致使兩云團(tuán)之間電勢(shì)差約為3×10⁹V.受濕氣流影響，兩塊云團(tuán)已在以5 m／s的相對(duì)速度靠近，已知空氣的絕緣強(qiáng)度為3 000 V／mm，空氣中聲速為340m／s，并設(shè)云團(tuán)靠近時(shí)電勢(shì)差變化忽略不計(jì)，問

(1)大約需多長(zhǎng)時(shí)間將發(fā)生雷電現(xiàn)象?

(2)地面上的人聽到雷聲比看到閃電至少晚多長(zhǎng)時(shí)間?

Answer 1

解：(1)該兩云團(tuán)接近到距離為s時(shí)，兩云團(tuán)之間的空氣被擊穿發(fā)生雷電現(xiàn)象，則有s==m=1×10³m.又沒云閉相對(duì)靠近的距離為Δs，運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即發(fā)生雷電需要時(shí)間為t，則有t=s＝400s.

(2)在雷電發(fā)生區(qū)域正下方的人最先聽，看到雷電現(xiàn)象，若忽略光傳播的時(shí)間，聽到雷聲比看到閃電晚的時(shí)間，就等于聲波電雷電區(qū)豎向傳到地面的時(shí)間，設(shè)為t，則t=s＝2.94s.