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O perigo dos raios nas tempestades de verão




Há aproximadamente três mil e quinhentas tempestades ocorrendo a cada instante ao redor do mundo e mais de cem raios são produzidos a cada segundo. As regiões tropicais e subtropicais são frequentemente as mais atingidas e a maioria dos acidentes relatados estão associados a atividades aquáticas, incluindo natação em piscinas, praias, rios, pesca, iatismo etc., perdendo apenas para os acidentes em campos abertos e bosques.
 
O PODER DOS RAIOS
Na antiguidade, acreditava-se que os raios eram castigos enviados por deuses furiosos e somente no século XVIII o fenômeno foi cientificamente explicado por Benjamin Franklin (*1706 †1790) que, além de político, era também físico e filósofo. Franklin enunciou o princípio da conservação da carga, descobriu a natureza elétrica dos raios e inventou o para-raios. Nos dois séculos que se seguiram, muitas pesquisas foram feitas na área de meteorologia e o fenômeno da geração de raios é atualmente bem conhecido. 
 
As nuvens de tempestade têm altura entre 1,5 e 
15 km, apresentando temperaturas internas muito diferentes. Na parte inferior, a temperatura é próxima a do ambiente (em média 20°C), enquanto na parte mais alta pode atingir – 50 °C. Esta grande diferença de temperaturas gera ventos intensos no interior das nuvens que por sua vez provocam a separação de cargas elétricas devido ao atrito entre as partículas de gelo existentes no topo. Assim, a parte inferior das nuvens contém excesso de cargas negativas, enquanto a parte superior, positivas. Por indução, no solo há surgimento de excesso de cargas positivas e se estabelece uma enorme diferença de potencial entre nuvem e solo, podendo atingir milhões de volts. Uma vez vencida a capacidade isolante do ar, ocorrem de 30 a 40 descargas elétricas sucessivas espaçadas por intervalos de aproximadamente 0,01 seg., que constituem um único raio.
 
As correntes elétricas envolvidas neste processo variam de 10.000 a 200.000 amperes, aumentando a temperatura do ar para até 30.000°C e provocando violenta expansão, com ondas de compressão que podem ser audíveis a alguns quilômetros de distância (trovões). As altas correntes e temperaturas são as responsáveis por incêndios, queimaduras e mortes nos acidentes com raios.
 
A PROTEÇÃO NECESSÁRIA
A melhor forma de proteção é o para-raios, que trata-se de uma haste metálica fixada num ponto elevado e aterrada por meio de um fio condutor espesso. A região protegida por este simples dispositivo tem o formato de um cone, cujo diâmetro corresponde a duas vezes a sua altura, medida do solo até o topo do para-raios.
Para-raios devem ser corretamente dimensio-nados, instalados e revisados periodicamente por empresas e técnicos especializados.
Devido ao fato da corrente elétrica sempre procurar escoar pelo caminho mais curto, os raios normalmente atingem os pontos mais altos de uma região. Assim, deve-se evitar, durante uma tempestade, locais descampados, piscinas, praias, campos de futebol e árvores isoladas.
 
Como a velocidade da luz (~300.000 km/s) e velocidade do som (~330 m/s) são muito diferentes, é possível calcular com razoável precisão a que distância se encontra uma tempestade. O número de segundos decorridos entre o instante em que se observa um relâmpago e se ouve seu correspondente trovão deve ser multiplicado por 330 m. Assim, por exemplo, um intervalo de 3 segundos indica que a tempestade se encontra a aproximadamente um quilômetro do local (3 x 330 m).
 
Os usuários de piscinas correm riscos mesmo quando um raio atinge o solo a uma distância superior a 500 m. Isto porque parte da corrente elétrica pode escoar por tubulações de água, percorrendo longas distâncias, até a piscina. De acordo com recomendações do NLSI (National Lightning Safety Institute) as atividades aquáticas devem ser suspensas e as pessoas encaminhadas a um local protegido por para-raios sempre que uma tempestade estiver mais próxima que 13 km, isto é, se o intervalo acima for menor que 40 seg. 
Finalmente, vale relembrar que a recomendação acima se aplica para piscinas tanto externas como internas.
 
Referências
National Lightning Safety Institute, www.lightningsafety.com
* 0 Prof. Dr. Jonas Gruber é docente do Instituto de Química da Universidade de São Paulo.
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