비가 많이 오는 날 하늘에서 번쩍하고 번개가 치면 잠시 뒤에 "우르르 쾅!" 하는 천둥소리가 들립니다.
아이와 함께 있다 보면 이런 질문을 받을 때가 있죠.
"번개가 치는데 왜 천둥소리가 나는 거야?"
또 어떤 아이는 이렇게 묻기도 합니다.
"그런데 왜 번개가 먼저 보이고 천둥은 나중에 들려?"
답부터 먼저 알려드리면, 번개가 주변의 공기를 아주 빠르게 뜨겁게 만들면서 공기가 크게 움직이고, 그때 생기는 소리가 천둥입니다.
그렇다면 번개가 어떻게 소리까지 만들어내는 걸까요?
쉽게 알아보겠습니다.
번개는 아주 강한 전기예요
번개는 구름 속에 쌓인 전기가 한꺼번에 이동하면서 생기는 아주 강한 전기 현상입니다.
번개가 지나가는 순간 주변의 공기는 아주 짧은 시간 동안 매우 뜨거워집니다.
평소에는 가만히 있던 공기가 갑자기 뜨거워지면 어떻게 될까요?
공기가 갑자기 크게 퍼지면서 주변의 공기를 밀어내게 됩니다.
이렇게 공기가 빠르게 움직이면서 만들어지는 큰 소리가 바로 천둥입니다.
아이에게 설명한다면 이렇게 이야기해 볼 수 있습니다.
"풍선을 갑자기 터뜨리면 '펑!' 하고 소리가 나지? 번개가 칠 때도 주변의 공기가 갑자기 크게 움직이면서 비슷하게 큰 소리가 나는 거야."
물론 풍선과 번개의 힘은 전혀 다르지만, 갑작스럽게 주변의 공기가 움직이면서 소리가 생긴다는 점을 이해하기에는 좋은 예입니다.
그런데 왜 번개가 먼저 보이고 천둥은 나중에 들릴까요?
이것도 아이들이 자주 궁금해하는 부분입니다.
번개가 치면 우리는 먼저 번쩍하는 빛을 보고, 잠시 뒤 천둥소리를 듣습니다.
그 이유는 빛과 소리가 이동하는 속도가 크게 다르기 때문입니다.
빛은 아주 빠르게 우리 눈까지 도착합니다.
반면 소리는 공기를 통해 이동하기 때문에 빛보다 훨씬 느리게 도착합니다.
그래서 번개가 발생한 곳이 멀리 떨어져 있을수록 번쩍! 하고 빛이 보인 뒤 한참 후에 우르르 쾅! 하는 천둥소리가 들리는 것입니다.
번개와 천둥이 따로 생기는 것이 아닙니다.
같은 번개 때문에 동시에 만들어지지만, 우리에게 도착하는 시간이 다른 것입니다.
천둥소리는 왜 '쾅' 하고 크게 들릴까요?
천둥은 항상 똑같은 소리가 나지 않습니다.
어떤 때는 "쾅!" 하고 크게 들리고, 어떤 때는 "우르르르..." 하며 길게 들리기도 합니다.
번개가 얼마나 크고 강했는지, 우리와 얼마나 가까운지, 주변의 공기와 건물 등에 소리가 어떻게 퍼지는지 등에 따라 들리는 모습이 달라질 수 있습니다.
특히 가까운 곳에서 번개가 치면 천둥소리도 훨씬 크게 들릴 수 있습니다.
반대로 멀리서 발생한 번개는 소리가 약하게 들리거나 아주 늦게 들리기도 합니다.
번개가 친 뒤 몇 초 후에 천둥이 들리는 이유
아이와 함께 있다면 재미있는 방법으로 번개와 천둥의 거리를 대략 짐작해 볼 수도 있습니다.
번쩍하고 빛이 보이는 순간부터 천둥소리가 들릴 때까지 몇 초가 걸리는지 세어보는 것입니다.
예를 들어 5초 정도 뒤에 천둥이 들렸다면 번개가 꽤 먼 곳에서 발생했다는 뜻입니다.
다만 바람이나 주변 환경에 따라 소리가 전달되는 방식이 달라질 수 있기 때문에 정확한 거리를 재는 방법이라기보다는 번개와 천둥의 시간 차이를 관찰하는 재미있는 방법으로 생각하는 것이 좋습니다.
번개가 보이면 천둥도 반드시 있을까요?
네. 기본적으로 번개가 발생하면 그 주변에서는 천둥이 만들어집니다.
다만 번개가 너무 멀리 있으면 천둥소리가 우리에게 도착하기 전에 아주 작아져서 들리지 않을 수 있습니다.
그래서 번개는 보이는데 천둥은 들리지 않는 것처럼 느껴지는 경우도 있습니다.
사실 천둥이 없는 것이 아니라 우리가 듣지 못하는 것일 수 있습니다.
아이와 함께 이렇게 설명해 주세요
아이가 "번개가 왜 소리를 내?"라고 묻는다면 어렵게 설명할 필요가 없습니다.
이렇게 말해보세요.
"번개가 지나가면서 주변 공기를 갑자기 아주 뜨겁게 만들고, 공기가 크게 움직이면서 소리가 나는 거야. 그 소리가 바로 천둥이란다."
그리고 번개가 보인 뒤 천둥이 들리는 시간을 함께 세어보면 아이가 빛과 소리의 차이를 훨씬 재미있게 이해할 수 있습니다.
마무리
번개와 천둥은 서로 전혀 다른 현상이 아니라 번개가 만들어내는 강한 공기의 움직임 때문에 천둥소리가 생기는 것입니다.
그리고 번개가 먼저 보이고 천둥이 나중에 들리는 이유는 빛이 소리보다 훨씬 빠르게 이동하기 때문입니다.
평소에는 무섭게만 느껴졌던 번개와 천둥도 원리를 알고 보면 꽤 신기한 자연 현상이죠.
다음에 비 오는 날 하늘에서 번쩍하고 번개가 친다면 아이와 함께 잠시 기다려 보세요.
"몇 초 뒤에 천둥이 들릴까?"
직접 세어보는 것만으로도 아이에게는 재미있는 과학 공부가 될 수 있습니다.
하늘에서는 번개와 천둥뿐만 아니라 햇빛 때문에 생기는 신기한 현상도 많습니다.
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도 함께 알아보면 우리가 매일 보는 하늘이 조금 더 재미있게 느껴질 거예요.