MUNJE, GROMOVI I KARBONSKI ŠTAPOVI

Prije desetak godina u crnogorskoj ‘Pobjedi’ je osvanuo tekst u kojem je opisana situacija u kojoj je ribolovac doživio i preživio ‘udar groma’.

Dakle mediji su objavili sljedeće:

     – Osjetio sam silovit udar u grudi nakon čega mi je trebalo sigurno desetak sekundi da se povratim i shvatim da me je preko vrha karbonskog štapa drmnuo grom – priča za Pobjedu svoj ‘bliski susret’ sa munjama Dejan Beljkaš, član budvanskog kluba Delfin i reprezentativac Crne Gore.

Beljkaš je u momentu udara bio na oko 600 metara daleko od Porto Montenegra i imao je veliku sreću da je u njegov štap završio periferni krak groma kada je tokom završnog dana svjetskog kupa u Tivtu, nevrijeme protutnjalo zalivom. Iz okršaja je izašao nepovrijeđen, ali će „bliski susret“ pamtiti dovijeka.

     – Gotovo istovremeno kada je sijevnulo u neki od jarbola na jedrilicama usidrenim u Portu, i ja sam osjetio udar. U rukama sam imao štap od 4,5 metara, koji sam pustio iz ruke i sigurno bi završio u moru da nijesam stajao povučen ispod tende brodića. Kada su ostali takmičari vidjeli što se dogodilo, odmah su pobacali štapove, a ubrzo ih sklopili. Zvali su sudije i prijavili događaj, nakon čega je takmičenje prekinuto, jer nije bilo smisla da se rizikuje.

Tako su crnogorski mediji popratili taj munjeviti incident. Naravno, većina je kolega ribolovaca od tog događaja napravila komediju koja se još povremeno spomene u ribolovnim susretima i druženjima.

A da li je to uistinu bio udar groma ili samo pražnjenje statičkog elektriciteta, teško je reći jer je priča epski prejaka da bi se tu bilo što dodavalo ili oduzimalo.

Tužno je ono što se dogodila dva dana nakon tog incidenta, ne puno dalje od Tivta.

Isti mediji su prenijeli da je dva dana nakon tog događaja, na Skadarskom jezeru, kako se pretpostavlja, 36-godišnjeg mladića T. P. sa Vranjine munja oborila iz barke pri čemu je ishod bio fatalan.

A ne bih se ovoga vjerojatno ni sjetio da nisam prije nekog vremena dobio pomalo čudan, ali svejedno zanimljiv upit u kojem me jedan ribolovac pitao da li znam kako isprazniti električni naboj iz štapa prilikom ribolova.

Prvo sam zbunjeno zastao, a onda sam preko poruka saznao da je tom ribolovcu, gledano od vrha, štap pukao ispod četvrtog provodnika i da on za taj lom krivi električni naboj.

     – Štap mi je jučer pukao tokom ribolova. Sve je uredno odrađeno tokom vađenja ribe, ali svejedno se gornja sekcija slomila kao da ju je neko žiletom prerezao. Znam da se trljanjem ruke stvara naboj u štapu, ali ne znam točno kako ga najbolje ispraznit da mi se opet ne dogodi isto. Volio bih da me uputite šta moram radit. Unaprijed zahvaljujem.

E sad…

Da je Tales iz Mileta živ pa da mu proslijedim ovakav upit bilo bi najbolje.

No Tales je odavno otišao Zeusu na ispovijed tako da sam odgovor morao kreirati sam.

Zbunjenom sam ribolovcu rekao da taj njegov lom nema veze ni sa kakvim nabojem već da je najvjerojatnije riječ o nekom ranijem oštećenju koje je pod opterećenjem rezultiralo potpunim lomom štapa.

Ribolovac je bio jako razočaran jer je tvrdio da je štap nov, a na što sam mu ja rekao da onda može biti riječ i o tvorničkoj greški.

Je li štap reklamiran i jesam li ga uvjerio u to da nikakav električni naboj nije krivac za lom tog štapa, ne znam, no znam da ljudi zbog gromova u ribolovu ozbiljno stradavaju.

Da bismo razumjeli o čemu je točno riječ valjalo bi ponajprije poći od osnovnih definicija.

Dakle, električni naboj ili količina elektriciteta je fizikalna veličina koja opisuje temeljno svojstvo čestica koje uzajamno djeluju električnim silama.

Postoje dvije vrste električnoga naboja, pozitivni i negativni, koji su po svojim učincima suprotni. Čestice ili fizikalna tijela nabijena istoimenim električnim nabojem međusobno djeluju odbojnom silom, a čestice ili tijela nabijena raznoimenim električnim nabojem se privlače. Električki nabijene čestice u mirovanju stvaraju električna polja, a električki nabijene čestice u gibanju stvaraju električna, elektromagnetska i magnetska polja.

Dogovorno je označen kao pozitivan onaj električni naboj što ga trenjem dobije stakleni štap, a kao negativan, električni naboj proizveden trenjem na štapu od smole.

Većina tvari na Zemlji je električki neutralna s tim da tvari postaju električki nabijene kad se u njima razdvoje različito nabijene čestice, to jest kad se pojedini elektroni izdvoje iz atoma. Nositelji negativnoga električnoga naboja najčešće su elektroni, a nositelji pozitivnoga naboja najčešće su atomi kojima nedostaje jedan ili više elektrona (ion) odnosno, na subatomskoj razini, protoni.

Nakon ovakve definicije važno je naglasiti da se zrak lako može ionizirati, a kada se zrak ionizira nastaju munje i gromovi, električna pražnjenja.

A munju i grom treba razlikovati. Munja je naglo pražnjenje atmosferskog električnoga naboja koncentriranog u olujnim, grmljavinskim oblacima koje prati snažni bljesak i snažni zvučni udar poznatiji kao grom.

Ono što mnogi ne znaju je da se ionizirati može velika većina tvari pa čak i voda.

A kada se nešto ionizira tada neminovno prije ili kasnije dolazi do prelaska potencijala s područja više nabijenosti na manje, odnosno do pražnjenja tog električnog naboja jer priroda je ustrojena tako da teži ka ravnoteži.

Za situaciju u kojoj ribolovac osjeti ‘udar električne struje’ preko štapa postoji više mogućih objašnjenja.

Vjerojatno se svi koji nisu bježali sa tehničkog odgoja i fizike u osnovnoj školi sjećaju da za razliku od galvanskog članka koji skladišti električnu potencijalnu energiju putem kemijske veze kondenzator može postići potencijal električnim nabijanjem i onda taj ukupni potencijal ispustiti, odnosno isprazniti, u milisekundama.

Grafitni štap se u uvjetima jako ionizirane atmosfere može ponašati upravo kao nabijeni kondenzator jer epoxy smola kojom je završno obrađena većina štapova ne provodi struju, omogućuje da se štap grafitne strukture ponaša kao kondenzator jer je ugljična rešetka u karbonskim štapovima posložena tako da se lako može polarizirati.

I kad se taj potencijal poveća preko granice, tada dolazi do proboja koji se može osjetiti kao električni udar.

U tom trenutku zbog izolacije najprije dolazi do punjenja pa tek onda do pucanja, pri čemu se sve to događa u milisekundama.

Situacije u kojima se munja spusti do štapa, ukoliko ribolovac drži štap, najčešće završe kobno jer takav štap u tom trenutku nije ništa doli gromobran.

A proboj stijenke kod štapa je isti kao i kod kondenzatora tako da uvijek eksplodira nitasto razbijajući strukturu štapa u hrpu napuhanih i pogužvanih ugljičnih niti.

No za razliku od toga postoji i nešto što se zove statički elektricitet koji nastaje spomenutim trljanjem, odnosno trenjem.

Važno je znati da i površina broda može biti konstantno nabijena, baš kao kao pleksiglas, ponajprije zbog prirode strukture materijala od kojeg je napravljen, a naboj može izazvati i jak vjetar koji puše po blago mokroj površini.

U situaciji u kojoj brod ‘ide’ po moru, a po ribolovcu ‘ide’ vjetar, zbog trenja neminovno dolazi do razlike u potencijalu.

Pritom većina ribolovaca ima odjeću izrađenu od sintetičkih materijala i gumene ili EVA čizme, do kojih bismo došli i ranije da se nismo borili s definicijama.

Te su čizme u pravilu izolator pa se postavlja logično pitanje kako uopće onda dolazi do pražnjenja ako nismo uzemljeni?

Jednostavno, jer se u toj situaciji ne prazni štap preko nas, nego mi preko štapa. To je ono karakteristično peckanje koje se ponekad, čak i kad je sve naizgled mokro može i čuti i vidjeti kao mala plavičasta iskrica preko koje ulazimo u stanje ravnoteže.

Dakle, zaključak se nameće sam.

Događaj koji se zbio u Tivtu prije desetak godina je najvjerojatnije posljedica statičkog elektriciteta jer Dejan Beljkaš, koliko znam, još uvijek povremeno lovi ribu.

Da je u pitanju bio udar munje, budući da električni naponi između krajnjih točka munje iznose i do 100 milijuna volta, nakon takvog udara ne bi bilo ni njegovog štapa ni njega, a možda ni još nekog, onako usput, na tom brodu.

Svakako je pametno što je natjecanje prekinuto jer vraga ne treba vući za rep.

A što se naboja u štapu tiče, i pražnjenja tog istog naboja, rješenje je jednostavno – na to uglavnom ne možete utjecati, barem ne u smislu sigurnog pražnjenja.

Ukoliko štap koristite u normalnim uvjetima vjerojatno nikad nećete doživjeti ništa vezano uz bilo kakvo pražnjenje, eventualno pucketajuće peckanje pri nekom dodiru neposredno pred neveru ili po jačoj buri pod uvjetom da je štap suh, a vi odjeveni u nešto sintetičko.

No ukoliko budete mahali s karbonskim štapovima po grmljavinskom nevremenu možda na kraju tog mahanja uspijete upoznati Zeusa koji vas onda možda odvede i do spomenutog Talesa koji će vam onda sve objasniti, no tada vam ništa od tih objašnjenja vjerojatno više neće biti bitno.

A osim toga ne treba smetnuti s uma da munje i gromovi udaraju i u more tako da neki poseban razlog zbog kojeg bi preskočili vas ili vaš štap ipak ne postoji.