Kalkulator odległości burzy, pioruna, wyładowania

Burza – intensywne opady deszczu lub deszczu i gradu, którym towarzyszą wyładowania elektryczne w atmosferze czyli pioruny i grzmoty.

Piorun – w meteorologii bardzo silne wyładowanie elektrostatyczne w atmosferze powstające naturalnie, zwykle towarzyszące burzom. Piorunowi często towarzyszy grom dźwiękowy oraz zjawisko świetlne zwane błyskawicą. Może ono przybierać rozmaite kształty i rozciągłości, tworzyć linie proste lub rozgałęziać się do góry lub w dół. Występują błyskawice, które widoczne są jedynie jako rozjaśnienie powierzchni chmury, inne znów w ciągu ułamka sekundy przypominają swym kształtem świecący sznur pereł.

Grzmot – dźwięk wytworzony przez piorun. W zależności od rodzaju piorunu oraz jego odległości od słuchającego, grzmot może przybierać formy od ostrego, głośnego trzasku do długiego, niskiego pomruku. Nagłe zwiększenie ciśnienia i temperatury powietrza wskutek uderzenia piorunu powoduje jego szybkie rozszerzenie się, co z kolei wywołuje grom dźwiękowy.
Odległość zjawiska od obserwatora może być wyliczona, znając odległość czasową pomiędzy zobaczeniem błyskawicy a usłyszeniem grzmotu.

Ponieważ światło porusza się w powietrzu szybciej niż dźwięk, stojący odpowiednio daleko od miejsca uderzenia pioruna obserwator zobaczy błyskawicę wcześniej niż usłyszy grzmot. Znając czas, jaki upłynął pomiędzy zauważeniem tych dwóch zjawisk, możliwe jest obliczenie przybliżonej odległości od miejsca uderzenia pioruna.

Prędkość światła w powietrzu jest relatywnie małą odległością dlatego możemy ją pominąć. Do określenia w jakiej odległości uderzył piorun niezbędne za to będzie obliczenie prędkości dźwięku.
Najważniejszym czynnikiem wpływającym na prędkość dźwięku jest temperatura, w niewielkim stopniu ma wpływ wilgotność powietrza oraz ciśnienie dlatego te dwie ostatnie wielkości pominiemy.

Doświadczalna formuła określająca zależność prędkości dźwięku w suchym powietrzu dana jest w przybliżeniu wzorem: $$ v=\left[331{,}5+(0{,}6\theta )\right]\ \mathrm {\frac {m}{s}} $$ gdzie:
v – prędkość dźwięku,
θ – temperatura w stopniach Celsjusza [°C].

Wzór ten jest przybliżeniem wzoru wynikającego z równania gazu doskonałego: $$ v=331{,}5{\sqrt {1+{\frac {\theta }{273{,}15}}}}\ \mathrm {\frac {m}{s}} $$