Interesante intercambio de ideas e información que se realizó recientemente en el Foro de BaToCo; lo reproducimos a continuación.
Martín Juan Carlos:
¿Quién y cómo se inventó el pararrayos? Según la historia fue el Sr. Benjamín Franklin, cuando en una noche de tormenta eléctrica él remontó su barrilete; cerca de la tierra anudó una llave con el mismo piolín y, así esperó con el cordel en la mano hasta que... ¡albricias! un rayo impactó en la pobre cometa. Don Benjamín observó que, de la llave salían chispas, lo que demuestra que un metal podía atraer descargas de electricidad. Y ahí empezó todo hasta que etc. etc. Hasta aquí lo que se explica en los libros de texto desde ese momento hasta nuestros días.
Pero, muchachos y chicas... ¿a ustedes no les parece algo que no cuaja en esa historia? Personalmente a mí no. Con la terrible potencia de un relámpago y una llave situada a pocos centímetros de un cuerpo del dueño del barrilete... ¡y sin sufrir ninguna quemadura! En la Argentina, a eso lo llamamos un verso.
Hace una semana, en el canal de cable Discovery, en un ciclo Myth Busters se tocó este mismo tema. En condiciones controladas se subió una cometa "Eddy" al lado de un generador eléctrico, cada vez más cerca, y la dichosa llave. A su vez se colocó un maniquí al cual se le insertó un electrocardiógrafo. Al tiempo, tras algunos cambios de último momento el generador, con su voltaje espeluznante descargó al pobre Eddy su potencia enorme, y éste al maniquí. Varias veces se hizo este experimento. Los técnicos dieron un informe contundente: en esas condiciones era imposible que una persona permaneciera vivo.
Como se dicen en la TV.: ¡chicos, lo que acaban de ver no lo hagan en sus casas!
Gastón Castro
Es muy interesante lo que escribís.
Ahora me gustaría añadir un par de ítems.
Hace unos años, por el deporte que desarrollaba, compre un libro que era la Biblia en temas de seguridad en montaña. El libro se llama Seguridad y riesgo y, Pit Shubert, su autor, es un alemán experto en seguridad en montaña, quien investigo durante los últimos 35 años los accidentes más representativos que ocurrieron en Europa y Estados Unidos en entornos montañosos.
El libro posee un extenso capitulo referido a la caída de rayos y los impactos directo sobre personas.
Aunque yo tampoco lo podía creer, muchas personas sobrevivieron a la caída de rayos. Hubo un caso de una persona que resulto ilesa, aunque las hebillas metálicas y una lata que tenia en el interior de la mochila fueron pulverizadas en parte. Otros tantos sufrieron varias quemaduras.
Parece ser que existe una tendencia a que los rayos se metan por los oídos y por la nariz. Los puntos de descarga suelen ser los pies. En este momento estoy viendo en el libro citado una bota de treking agujereada por la descarga de un rayo. Tampoco es mi intención entrar en detalles morbosos.
Una parte del capitulo habla sobre el Fuego de San Telmo. Transcribo aquí parte del texto:
"Frecuentemente, la descarga eléctrica es precedida por la llamada descarga silenciosa. Se trata de un efluvio sobre objetos o personas, debido al elevado potencial al que se ve sometido el aire. Este efluvio resulta perceptible de diversas formas:
- A través de un crepitar o zumbido sordo. Con luz diurna débil, se observa un resplandor azulado en objetos especialmente expuestos.
Este tipo de fenómenos suelen indicar riesgo de caída de un rayo. Si la descarga silenciosa es lo suficientemente grande como para neutralizar el gradiente de potencial que en ese momento no es muy elevado, no se producirá la caída de rayos."
- También por un crepitar semejante al anterior, aunque algo menos intenso, de los pelos de la cabeza, que se erizan, pudiendo verse rodeados por un Fuego de San Telmo algo más débil.
Hasta aquí lo que dice el libro. Volviendo al caso de Benjamín Franklin, ¿Que es lo que realmente paso?
Es posible que haya caído un rayo sobre su cometa, que la corriente haya sido conducida hasta la famosa llave a través del hilo y que no le haya pasado nada a Franklin, por hacer un salto la corriente de la llave al piso y no circular a través del dueño. Aunque es altamente improbable. Quizás algo de la corriente se descargo a través de Franklin. Tendría que haber presentado alguna quemadura o malestar. Tal vez no cayó ningún rayo y las chispas de la llave eran el Fuego de San Telmo. O, finalmente, quizás nunca ocurrió nada de lo que nos cuentan los libros sobre aquel episodio.
Victor Derka:
Sin haber estado junto a Benjamín cuando hizo su experimento, imagino que preparó todo, dejó volando su barrilete y se sentó a la sombra del alero del rancho a tomar una cerveza, a esperar que los cúmulos pasaran y ver si pasaba algo. Pasó y sacó sus conclusiones.
Seguramente repitió la experiencia para estar seguro que no era un error e inventó el pararrayos.
Un tipo tan inteligente como él, no podría haber hecho otra cosa.
Roberto Vañecek:
Martín, te diré más o menos lo mismo que les dije a los muchachos de Mythbusters en un mail que les mandé la semana pasada después de ver el programa.
En primer lugar, usaron un pararrayos montado en el barrilete, cosa que en la época de franklin era imposible, porque si fue él quien descubrió la electricidad, entonces difícil sería que alguien haya inventado el pararrayos propiamente dicho con anterioridad...
Segundo: la llave… según la bibliografía que consulté (entre la que figuran los escritos de B. Franklin) la llave fue precisamente lo que actuó como pararrayos al estar suspendida a centímetros de la vela del barrilete, no a centímetros de la mano de Mr Benjamín. Lo que nos lleva a la tercera parte: el pañuelo de seda, que no fue lo usado para hacer la vela del barrilete, sino que es lo que él usó para sujetar la línea de vuelo desde el interior del porche de su casa (no desde una habitación a través de una ventana) este pañuelo que medía algo más de un metro estaba atado a la cuerda de vuelo, mientras que el remanente del rollo de cuerda reposaba en el suelo.
Por último, yo no sé ustedes, pero acá en Mar del Plata tenemos "alguito" de experiencia volando con vientos arrachados del tipo de los que puede haber en una tormenta, aunque raramente hay tormentas eléctricas con viento casi en calma, pero es muy raro; y algo que puedo decir con certeza es que un barrilete tipo Eddy NO vuela en esas circunstancias, díganme un Delta... les creo; díganme un cajón... les creo; pero un eddy no. Ahora suponiendo que el dichoso barrilete vuela; en el texto de franklin dice que "el cielo estaba tormentoso" o sea que bien pudo haber remontado el barrilete con vientos favorables, sin lluvia y el dichoso rayo haber sido:
- el efecto de la estática en un ambiente húmedo e ionizado propio de la atmósfera de tormenta; o
- un rayo que pudo provenir de kilómetros de distancia. Hay una regla de oro para quienes volamos barriletes /aunque no todo el mundo la conoce) "si puedes escuchar un trueno a la distancia, entonces un rayo puede impactar en tu barrilete"
Por último, es B. Franklin, que demostró poseer una elogiable inteligencia, hacia ya tiempo que venía dando vueltas con esto de la electricidad, no fue simplemente que estornudó y dijo "Eureka! vamos a volar un barrilete durante un día tormentoso.... caramba, justo ahora está tormentoso afuera, y le colgaremos una llave porque parece que el metal y los rayos tienen alguna clase de relación entre sí " de hecho, él ya había teorizado bastante al respecto, de hecho estaba muy al tanto de que la madera no conducía la electricidad (y a eso iba orientado su experimento, a demostrar que se podía encausar voluntariamente el recorrido de un rayo, y no a "descubrir la electricidad" como dijeron en Mythbusters... este caramelito me lo venía guardando para el final jeje).
Por lo que es improbable que pudiera recibir una descarga eléctrica directa como suponen en el programa. De hecho, si un rayo aceptase la invitación a bajar a tierra por el hilo que el Sr. Franklin tan gentilmente le ofreció, esto es lo que hubiese sucedido:
- Barrilete, llave, hilo y pañuelo de seda: vaporizados.
- Mr. Franklin, probablemente nada más que sordera temporal, un zumbido auditivo por el resto de su vida, un buen golpe y quizás algunas quemaduras de mayor o menor magnitud.
Explicación: un rayo no solo posee voltaje y amperaje, o sea potencia e intensidad (unos 3 millones de voltios y 3.000 gigawatts... casualidad el 3 con el 3? y si le sumamos la hipotética velocidad de la luz de 300.000 Km/seg... hmm.... 333 si alguien es timbero que le juegue nomás) pero además de esto existe lo que produce el sonido del trueno, y no, no es una explosión sónica porque el rayo rompe la barrera del sonido como en más de una ocasión tuve la desgracia de oír ó leer... es que el rayo posee una temperatura superior a los 15.000º C lo que produce una instantánea combustión del oxígeno del aire en su contacto, y eso es lo que genera el sonido trueno, que puede cambiar de tono (o altura, o timbre) dependiendo de la composición gaseosa del aire en el momento en que el arco voltaico se forma, o sea el rayo.
Con semejante temperatura y una duración promedio de 1/10.000 de segundo, al entrar en contacto con el piolín del barrilete simplemente lo desintegra en una diezmilésima parte de segundo, suficiente para quemar el hilo, quemar parte del pañuelo de seda con que lo sostenía, y darle tremendo julepe a don Benjamín, pero sin necesidad de matarlo electrocutado.
Ahora solo resta que saquen sus propias conclusiones. Espero no haberlos aburrido demasiado con esto, pero es un tema que me apasiona :)
PD: si se preguntan por qué me molesté en investigar tanto sobre este tema, le tiro una pista: poseo el mismo zumbido auditivo crónico que seguramente también tuvo Franklin…
Roberto Vañecek:
Por cierto... leyendo otros mensajes que respondieron a esta cuestión.
En lo referente al fuego de San Telmo. Otra manifestación muy común de la inminente caída de un rayo sobre nuestras más o menos pobladas terrazas (llámense cabezas) es sentir una descarga como cuando, figurativamente hablando, metemos los dedos en el enchufe, luego de entre 3 y 8 segundos se sucede la caída del rayo. Saber esto ha salvado incontables vidas en nuestros campos, ya que si al momento de sentir esa descarga uno se tira al piso lo más plano posible (boca arriba es lo mejor) el rayo será atraído hacia la tierra y no sobre nosotros (no olviden taparse los oídos si el julepe lo permite).
Otra más en referencia a seguridad, desde que comencé a diseñar mochilas de montañismo (unos meses atrás nomás) hubo varias personas que insistieron en la genialidad de hacer el arnés con fibra de carbono. La fibra de carbono es un material súper conductor, en especial bajo ciertas circunstancias de presión, temperatura y humedad ambiente, tales como las que pueden darse en la montaña, entre los 900 y 2000 metros de altitud, que es donde se generan las cargas estáticas que forman las tormentas, de modo que usar una mochila con dos hermosas barras de fibra de carbono de 65 cm. de largo, por 3 cm de ancho y 5mm de espesor es como caminar con un pararrayos en la mano...
La alusión del Sr Derka acerca de la cerveza me hizo pensar.... ¿y si Franklin estaba volando el barrilete, tuvo ganas de tomarse una cerveza pero le molestaba la línea en la mano para destapar la botella (no se si existían botellas con tapa por esos tiempos) y sencillamente ató la línea a la llave de la puerta de la casa que era lo primero que tenía a mano y después sucedió lo que todos ya conocemos? claro de luego habría tenido de darle una imagen más "científica" a todo eso, pero quién sabe, ¿no?.
Gastón Castro:
"Con semejante temperatura y una duración promedio de 1/10.000 de segundo, al entrar en contacto con el piolín del barrilete simplemente lo desintegra en una diezmilésima parte de segundo, suficiente para quemar el hilo, quemar parte del pañuelo de seda con que lo sostenía, y darle tremendo julepe a don Benjamín, pero sin necesidad de matarlo electrocutado"
Para que la corriente circule por el piolín del barrilete, tiene que haber una diferencia de potencial. Para que el barrilete, piolín, y pañuelito de seda actúen como fusible, si o si tiene que haber circulación de corriente a través de una descarga a tierra. La corriente no se detiene en el fusible instantáneamente, sino que sigue su camino. Si el rayo llego hasta el pañuelo, llega si o si hasta la tierra, sobre todo con la terrible tensión que posee. Imagínate que uno de los materiales más aislantes que existe es el aire. Si el aire no aísla, y se produce el rayo, entonces no existe barrilete, llave, hilo, pañuelo de seda ni cuerpo de Benjamín Franklin que detenga su recorrido hasta la tierra. Que haya sobrevivido a la experiencia, si tal existió, es otra cosa.
Con respecto a los flejes internos de las mochilas que diseñas, tendrías que hablar con los fabricantes de carpas, porque las marcas mas confiables que existen en el mercado usan mas de una decena de metros de varillas de aluminio aeronáutico Easton. Mi mochila posee flejes de aluminio también. Nunca me cayo un rayo encima, pero si resistí, gracias a estos materiales, enormes temporales en zonas muy expuestas. Las posibilidades que uno atraiga rayos como un pararrayos es muy baja. Tampoco es cuestión de andar en las cumbres con tormenta eléctrica.
Cárlos Gándara:
Curiosamente hace algunos años, cuando retomé un de mis hobbys (La pesca), recuerdo una recomendación respecto a una caña en particular hecha de grafito compuesto (Compost) ya que suelo/ solía hacerlo en el mar.
La misma era "Evitá pescar en días de tormenta o hacelo con la de fibra de vidrio". ¿Por…? porque automáticamente (descalzado y con la cañita) te transformas en un para rayos.
Esta recomendación la pude verificar en un sticker que venía en la caña. Que me parta un rayo!
Roberto Vañecek:
Si bien el aire es poco conductor (no hablamos de aislante sino de conductividad) las moléculas pueden ionizarse, o sea adquirir cargas estáticas polarizadas, lo que lo convierte en un alto conductor de la electricidad, siendo esto lo que posibilita la formación del rayo. El tema es que precisamente las partículas polarizadas se atraen entre sí, con lo que forman un conducto para el paso de la corriente del rayo, es así como mucha gente sobrevivió a un impacto directo, porque al ser tanta la carga del rayo, pasa por un pequeñísimo punto de circulación y no se dispersa.
El aluminio tiene las ventajas del reducido peso y la baja conductividad eléctrica (el aluminio si bien es conductor, es un pésimo conductor de electricidad)…
Guillermo R. Pérez:
Según mi investigación:
¿Qué es un rayo?
Un rayo es una descarga eléctrica que golpea la tierra, proveniente de la polarización que se produce entre las moléculas de agua de una nube (habitualmente las cargas positivas se ubican en la parte alta de la nube y las negativas en la parte baja), cuyas cargas negativas son atraídas por la carga positiva de la tierra, provocándose un paso masivo de millones de electrones a esta última. Esta descarga puede desplazarse hasta 13 kilómetros, provocar una temperatura de 50.000 °F (unos 28.000°C o sea tres veces la temperatura del Sol), un potencial eléctrico de más de 100 millones de voltios y una intensidad de 20.000 amperes.
La velocidad de un rayo puede llegar a los 140.000 km por segundo."
Datos obtenidos en: http://www.angelfire.com/nt/terremotos/rayos.html
¿Qué es un trueno?
Trueno - de Wikipedia:
El trueno es el sonido de la onda de choque causada cuando un rayo calienta instantáneamente el aire por el que se mueve entre nubes, o desde ellas hasta la superficie terrestre, a más de 28.000 C grados. Este aire muy caliente aumenta de volumen y se expande a gran velocidad, pero al mezclarse con aire frío del entorno baja bruscamente su temperatura y se contrae. Esta rápida expansión y contracción genera ondas de choque que son las responsables del ruido del trueno.
Como el sonido y la luz viajan a velocidades diferentes a través de la atmósfera, puede medirse el intervalo temporal entre ambos para hacer una estimación de la distancia a la que cayó el rayo. La velocidad del sonido en el aire es aproximadamente de unos 340 m/s, mientras que la velocidad de la luz es tan rápida (unos 300.000 km/s), que el rayo se ve apenas unos microsegundos después de producirse. Así puede estimarse que el lugar de la descarga se encuentra aproximadamente a una distancia de un kilómetro por cada 3 segundos de intervalo entre el relámpago y el trueno."
Datos obtenidos en: http://es.wikipedia.org/wiki/Trueno
Cada vez que veas un relámpago o rayo, cuenta los segundos hasta escuchar el trueno, divídelo en tres y te dará la distancia en kilómetros del lugar de la descarga.
Para saber un poquito más sobre pararrayos: http://www.imn.ac.cr/educa/tormentaele2.htm
Roberto Vañecek:
Yo con rayos tuve dos experiencias, ambas en Misiones. Hace como 10 años atrás; teníamos un campito ahí, así que me había ido a pasar una año entre la tierra colorada y los barigüís. Las tormentas eléctricas allá son como nunca vi en otro lado, rayos por donde mires, y qué tamaño de rayos, a kilómetros de distancia se ven anchos como tu dedo pulgar con el brazo extendido!
Un día un rayo cayó en un árbol de paraíso a unos 5 metros del galpón (llámese galpón en misiones a una estructura de madera con techo de chapa capaz de albergar un tractor en su interior jeje, nada que ver con los galpones que tenemos en la provincia de Bs. As.). Al árbol le dejó una rajadura en la corteza desde la punta hasta la raíz, y quebró la cumbrera del galpón cerca de su extremo, nada se incendió, aunque había bastante carbón, quizás zafamos porque llovía a baldazos; el árbol acabó por secarse al poco tiempo.
La segunda vez, y esa fue la que dolió, me había ido a cazar al monte, salí temprano a la mañana con un día espléndido. Luego de varias horas escuché un trueno que retumbó bastante fuerte, con lo que me apuré a salir del monte en dirección a la casa (unos 1000 metros de monte, 3 km de potreros, y 3 alambrados que cruzar) al salir del monte vi el cielo negro (ese monte es tan cerrado que desde dentro es imposible ver el cielo) así que apuré el tranco para estar en la tormenta lo menos posible.
Cuando iba llegando al tajamar (unos 600 metros de la casa) sentí una descarga eléctrica que me sacudió por completo, por instinto, subconciente, o por habérmelo grabado en la cabeza muy bien, todo lo que atiné a hacer fue tirar la carabina de costado y tirarme al piso; no sé si fueron un par de segundos o cuanto fue, pero un rayo cayó MUY cerca mío, tenía los ojos cerrados y no me iba a poner a fijarme donde caía el rayo, en ese momento, con el cagacímetro fuera de escala lo que menos se piensa es en mirar qué pasa alrededor.
El hecho es que la onda expansiva me levantó en el aire y volé un par de metros, cayendo entre los pastos, lo único que oía era un zumbido ensordecedor en los oídos, así que ni bien me recuperé lo suficiente me fui lo más rápido que pude a la casa, y de ahí directo a la sala de primeros auxilios. Los tímpanos sufrieron lesiones bastante graves, hoy en día sigo teniendo un zumbido agudo permanente en el oído derecho y en ocasiones el oído no puede discernir las distintas frecuencias del sonido, con lo que escucho una bola de ruido, pero la mayor parte del tiempo sigo oyendo bien. La saqué más que barata creo yo. Al día siguiente, el encargado del campo fue al lugar del accidente a buscar mi carabina, la culata había reventado justo detrás del cañón del arma, partida en dos como si la hubiese pisado un camión, pudo haber sido aún más grave si no hubiese estado descargada.
Durante una semana no podía escuchar absolutamente nada, una experiencia que sinceramente no le deseo a nadie.
Desde esa ocasión es que a todo el mundo siempre le repito que "si durante una tormenta sentís una patada eléctrica, larga todo y tirate al piso, porque eso puede salvarte la vida"... y si te acordás, tapate los oídos.
Siempre me gustaron las tormentas eléctricas, ver los relámpagos, oír los rayos, pero desde esa experiencia que no puedo evitar los nervios cuando hay tormenta, aunque me sigue gustando ver los relámpagos, pero quizás desde otra perspectiva diferente hoy en día.
Se habla mucho de las víctimas de los rayos, pero parece que todo el mundo olvida a quienes los sobrevivieron, siendo que 3 de cada 4 personas a las que impacta un rayo sobreviven.
