Mengapa Suara Petir Terdengar Setelah Kilat Terlihat? Ini Penjelasan Ilmiahnya

Saat badai petir terjadi, kita selalu melihat kilat terlebih dahulu baru kemudian mendengar suara gemuruh petir. Mengapa suara petir terdengar setelah kilat terlihat? Fenomena ini bukan kebetulan, melainkan berdasarkan prinsip fisika yang mendasar. Artikel ini akan menguraikan informasi lengkap alasan di balik suara petir yang baru terdengar setelah kilat terlihat.

Daftar isi

Perbedaan Kecepatan Cahaya dan Suara

Alasan utama mengapa kilat terlihat sebelum petir terdengar adalah perbedaan dramatis antara kecepatan cahaya dan kecepatan suara. Berdasarkan penjelasan dari Met Office UK, cahaya bergerak dengan kecepatan sekitar 299.792.458 meter per detik, sedangkan suara hanya bergerak dengan kecepatan sekitar 340,29 meter per detik di udara.

NOAA juga menjelaskan, suara bergerak dengan kecepatan sekitar 750 mil per jam atau sekitar satu mil setiap lima detik. Perbedaan kecepatan yang sangat besar ini menyebabkan mata kita menangkap cahaya kilat hampir seketika, sementara telinga kita baru mendengar suara petir beberapa detik kemudian tergantung jarak kita dari sumber petir.

Proses Terbentuknya Kilat dan Petir

Untuk memahami mengapa keduanya terjadi bersamaan, kita perlu mengetahui bagaimana kilat dan petir terbentuk. Merujuk penjelasan dari SciJinks - NOAA, kilat dimulai sebagai muatan listrik statis di dalam awan hujan. Angin di dalam awan sangat turbulen, menyebabkan tetesan air di bagian bawah awan terangkat ke ketinggian di mana atmosfer yang lebih dingin membekukannya.

Sementara itu, aliran udara ke bawah mendorong es dan hujan es dari puncak awan. Ketika es yang turun bertemu dengan air yang naik, elektron terlepas dari kristal es. Hasilnya adalah awan dengan bagian bawah bermuatan negatif dan bagian atas bermuatan positif. Ketika kekuatan muatan listrik ini melampaui sifat isolasi atmosfer, terjadilah pelepasan listrik yang kita kenal sebagai kilat.

Petir Sebagai Gelombang Kejut dari Kilat

Berdasarkan informasi dari National Weather Service, petir adalah suara yang disebabkan oleh kilat. Ketika kilat melewati udara, pelepasan listrik tersebut memanaskan udara dengan cepat hingga suhu mencapai 50.000 derajat Fahrenheit atau lima kali lebih panas dari permukaan matahari. Pemanasan ekstrem ini menyebabkan udara mengembang secara eksplosif.

Met Office turut menjelaskan bahwa pemanasan intens pada saluran sempit tempat kilat melewati hingga 30.000 derajat Celsius menyebabkan udara mengembang dengan cepat ke luar menuju udara dingin di sekitarnya, menciptakan gelombang kejut beriak yang kita dengar sebagai gemuruh petir. Segera setelah kilatan, udara mendingin dan mengerut dengan cepat, menciptakan gelombang suara yang kita dengar sebagai petir.

Menghitung Jarak Badai dengan Metode Sederhana

Perbedaan waktu antara melihat kilat dan mendengar petir dapat digunakan untuk memperkirakan jarak badai dari lokasi kita. Berdasarkan informasi dari National Weather Service, melihat kilat dan suara petir membutuhkan waktu sekitar lima detik untuk menempuh satu mil, kita bisa menghitung jarak antara kita dan kilat. Jika menghitung jumlah detik antara kilatan dan suara petir, lalu membagi angka tersebut dengan lima, kamu akan mendapatkan jarak dalam mil.

Setelah itu, hitunglah detik antara kilatan dan petir lalu membagi angka tersebut dengan tiga, maka kamu dapat memperkirakan jarak dari badai dalam kilometer. Misalnya lima detik sama dengan satu mil, 15 detik sama dengan tiga mil, dan nol detik berarti sangat dekat dan berbahaya.

Karakteristik Suara Petir Berdasarkan Jarak

Suara petir bisa terdengar berbeda-beda tergantung seberapa jauh kita dari kilatnya. Kilat biasanya menyambar satu titik di tanah, tapi cahaya dan energinya menyebar jauh di udara.

Saat kamu mendengar petir, bagian pertama yang terdengar berasal dari bagian kilat yang paling dekat denganmu. Lalu, suara berikutnya berasal dari bagian-bagian kilat yang lebih jauh.

Kalau suaranya terdengar seperti retakan atau bunyi keras, berarti kilat terjadi cukup dekat. Tapi kalau terdengar seperti gemuruh panjang, itu tandanya kilat terjadi cukup jauh, bisa beberapa mil dari tempatmu. Ledakan keras yang kadang muncul adalah suara dari bagian utama kilat ketika menyentuh tanah.

(NDA)