Petir,
kilat, atau
halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim
hujan di saat langit memunculkan kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan. Beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar yang disebut
guruh. Perbedaan waktu kemunculan ini disebabkan adanya perbedaan antara
kecepatan suara dan
kecepatan cahaya.
Petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana lempeng pertama adalah
awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng kedua adalah
bumi (dianggap netral). Seperti yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada rangkaian
listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (
energy storage). Petir juga dapat terjadi dari awan ke awan (
intercloud), dimana salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif.
Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Pada saat
elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada
musim hujan, karena pada keadaan tersebut
udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan
negatif dan awan bermuatan
positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan.
Pada awal penyelidikan listrik melalui
tabung Leyden dan peralatan lainnya, sejumlah orang (Dr. Wall, Gray,
Abbé Nollet) mengusulkan
spark skala kecil memiliki beberapa kemiripan dengan petir.
Franklin biasanya mendapatkan kredit untuk menjadi yang pertama mengusulkan eksperimen ini, karena dia tertarik dalam
cuaca.
Meskipun eksperimen dari masa Franklin menunjukkan bahwa petir adalah sebuah discharge dari listrik statik, hanya ada sedikit peningkatan dalam teori ini selama lebih dari 150 tahun. Pendorong untuk riset baru berasal dari bidang
teknik tenaga:
jalur transmisi tenaga digunakan dan teknisi ingin mengetahui lebih banyak tentang petir. Meskipun
sebabnya diperdebatkan (dan masih berlanjut sampai sekarang), riset menghasilkan banyak informasi baru tentang fenomena petir, terutama jumlah arus dan energi yang terdapat.
[sunting]Perlindungan terhadap Sambaran Petir
Manusia selalu mencoba untuk menjinakkan keganasan alam, salah satunya adalah bahaya sambaran petir. Ada beberapa metode untuk melindungi diri dan lingkungan dari sambaran petir. Metode yang paling sederhana tapi sangat efektif adalah metode
Sangkar Faraday. Yaitu dengan melindungi area yang hendak diamankan dengan melingkupinya memakai
konduktor yang dihubungkan dengan pembumian.
Guruh
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Guruh atau
geledek adalah kata yang digunakan untuk mendeskripsikan
gelombang kejut suara yang dihasilkan akibat terjadinya pemanasan dan pemuaian
udara yang sangat cepat ketika dilewati oleh sambaran
petir. Sambaran tersebut menyebabkan udara berubah menjadi
plasma dan langsung meledak, menimbulkan munculnya suara yang bergemuruh.
Fenomena ini terjadi pada saat bersamaan dengan kilatan petir, tetapi suara gemuruhnya biasanya terdengar beberapa saat setelah kilatan terlihat. Hal ini terjadi karena
cahaya merambat lebih cepat (186.000 mil / 299.338 kilometer per detik) bila dibandingkan suara (sekitar 700 mil / 1.126 kilometer per jam, bervariasi tergantung
temperatur,
kelembapan dan tekanan udara).
[sunting]Teori tentang penyebab terjadinya guruh
Penyebab guruh telah menjad subjek spekulasi dan penelitian ilmiah selama berabad-abad.
Teori pertama yang tercatat dikemukakan oleh
Aristoteles pada abad ketiga Masehi, dan spekulasi awal yang memperkirakan bahwa ia disebabkan oleh tabrakan
awan. Kemudian, teori-teori lain mulai bermunculan. Pada pertengahan abad ke-19, teori yang diterima adalah bahwa petir menghasilkan keadaan
vakum pada jalur yang dilewatinya, dan guruh disebabkan oleh pergerakan udara yang segera mengisi ruang kosong tersebut. Kemudian pada akhir abad ke-19, orang menganggap bahwa guruh disebabkan oleh ledakan
uap air ketika
air yang berada di jalur petir dipanaskan. Teori yang lain menyatakan bahwa material berbentuk gas dihasilkan oleh petir dan meledak. Baru pada abad ke-20 diperoleh kesepakatan bahwa guruh disebabkan gelombang kejut di udara akibat pemuaian termal mendadak plasma pada jalur petir.
[sunting]Tingkat suara yang berbahaya
Guruh merupakan suara yang sangat keras, tercatat sekitar 120
desibel, setara dengan suara yang dihasilkan oleh
senjata api. Suara yang keras ini dapat menyebabkan kerusakan pada bagian
telinga dalam.
[1] Tiga menit paparan dari guruh akan menyebabkan kehilangan pendengaran permanen.
[2]
[sunting]Mengukur jarak
Karena suara dan cahaya merambat pada kecepatan yang berbeda di atmosfer
Bumi, kita dapat memperkirakan seberapa jauh suatu kilatan petir dengan mengukur waktu antara kilatan yang tampak dengan suara guruh yang timbul. Kecepatan suara sekitar 340 m/detik sedangkan kecepatan cahaya sangat cepat sehingga dapat diabaikan. Oleh karena itu, jarak petir dengan pendengar suara guruh sekitar 1 kilometer setiap tiga detik. Guruh jarang terdengar pada jarak lebih dari 25 kilometer.
Salju
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Salju pada pepohonan di
Jerman