Доклад по физике звук вокруг нас
Обновлено: 02.07.2024
Где бы мы ни находились, что бы ни делали — нас всюду сопровождают самые различные звуки. Каждое наше движение вызывает звук — шорох, шелест, скрип, стук. Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуки природы всегда приятны ему, они успокаивают его, снимают стрессы. Но в повседневный жизни мы больше сталкиваемся с шумом бытовой техники, промышленными, транспортными шумом. И замечаем, что наш организм устает все больше и больше. С чем это связано, неужели окружающие нас звуки так сильно влияют на состояние, в чем тогда оно проявляется?
Человек всегда жил в мире звуков и шума. Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из факторов окружающей среды. В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Естественный природный шум (тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса легкий плеск воды) приятен человеку, успокаивает его, снимает стресс. Но естественный природный шум становится все более редким, заглушается транспортными и другими шумами, которые являются постоянной частью человеческой жизни, загрязнителем городской среды, становясь медленными убийцами физического и психического здоровья человека (утомляют, раздражают).
В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Их исследования показали, что постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия – звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости.
Очень шумная современная музыка также притупляет слух, вызывает нервные заболевания. Шумы вызывают функциональные расстройства сердечно-сосудистой системы, оказывают вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм.
Шум коварен, его вредное воздействие на организм совершается незримо, незаметно. Человек против шума практически беззащитен.
Шум – совокупность звуков различной силы и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени.
Физическая характеристика шума.
По физической сущности шум представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение частиц упругой среды, носящее, как правило, беспорядочный случайный характер. Источником его является любое колеблющееся тело. Еще древнегреческий ученый Аристотель верно объяснил природу звука, полагая, что звучащее тело создает поперечное сжатие и разрежение воздуха благодаря упругости которого эти чередующиеся воздействия передаются в пространство от слоя к слою. А возникающие упругие звуковые волны, достигая нашего уха, воздействуют на барабанные перепонки и вызывают ощущение звука.
1.Влияние на работоспособность.
Проведено много научных исследований влияние шума на работоспособность. Почти все они показали, привычные и ожидаемые шумы не ухудшают выполнение заученных умственных и двигательных действий, а часто даже улучшают их выполнение благодаря реакции активации. Но шум особенно неожиданный, непривычный и нежелательный, может снижать результативность выполнение заданий, требующих концентрации. Еще недавно считалось, что на непроизвольную (вегетативную) нервную систему оказывает влияние только шум громче 65 – 90 дБ. Однако новые исследования показали, что вегетативные влияния могут отмечаться и при шуме интенсивностью менее 65 дБ(А).
2. Гигиенические требования.
Для предотвращения неблагоприятного влияния шума на здоровье человека решающее значение имеют санитарно-гигиенические нормативы допустимых уровней звука, поскольку они определяют разработку тех или иных мер по шумозащите в городах.
В результате многочисленных и разносторонних исследований были определены недействующие и пороговые уровни шума, которые легли в основу нормирования. За допустимый был принят такой уровень шума, при длительном действии которого не происходит отрицательных изменений в физиологических реакциях, наиболее чувствительных и адекватных шуму. “Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки” (N 3077-84) устанавливают допустимые параметры шума для различных мест пребывания человека в зависимости от основных физиологических процессов, свойственных определенному роду деятельности человека в данных условиях.
Нормы допустимых уровней шума вошли в Строительные нормы и правила “Защита от шума” и ГОСТ ССБТ “Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях” (максимальные уровни звука, дБА 45 и 55 в ночное и дневное время соответственно). Санитарные нормы допустимого шума дают возможность разработать технические, архитектурно-планировочные и административные мероприятия, направленные на создание шумового режима, отвечающего гигиеническим требованиям, в городской застройке, зданиях различного назначения, позволяют сохранить здоровье и работоспособность населения.
Для защиты от шума могут применяться следующие основные методы: устранение причин шумообразования или ослабление его в источнике возникновения, снижение шума по пути его распространения и непосредственно в объекте защиты.
Мероприятия для обеспечения требуемого снижения уровней звукового давления воздушного шума:
а) снижение уровней звуковой мощности источников шума;
б) снижения уровня звуковой мощности по пути распространения звука. Обеспечивается устройством глушителей, рациональной планировкой зданий, применением звукоизолирующих конструкций с повышенной звукоизоляцией (ограждения, окна, двери) и звукопоглощающих конструкций в помещениях с источниками шума;
в) изменение акустических качеств помещения, в котором находится расчетная точка, путем увеличения звукопоглощения этого помещения (применение звукопоглощающих облицовок и штучных звукопоглотителей).
В последнее время за рубежом широко применяют “звукоизолирующие вентиляционные окна”, которые обеспечивают высокую звукоизоляцию и одновременно позволяют проветривать помещения.
Звукопоглощающие конструкции – конструкции, предназначенные для поглощения звука. К таким конструкциям относятся звукопоглощающие облицовки ограждающих поверхностей помещений и штучные звукопоглотители. Целесообразно применять строительно-акустические методы борьбы: шумозащитные сооружения и устройства, экраны, шумозащитные полосы озеленения, а для жилых помещений зданий – также конструкции оконных проемов с повышенной звукоизоляцией.
В ходе теоретического изучения шума и его влияние на организм человека нами были определены основные понятия: что такое шум (звук), физическая характеристика, классификация шумов, определены уровни шумов. Кроме этого нами было изучено постоянное воздействие шума на организм человека и те последствия, к которым приводит постоянное воздействие интенсивных звуковых раздражений.
Звук — физическое явление , представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. Именно это определения носят волны, воспринимаемые органами чувств животных.
Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и частотой . Амплитуда характеризует громкость звука . Частота определяет тон, высоту . Громкость звука сложным образом зависит от эффективного звукового давления, частоты и формы колебаний, а высота звука — не только от частоты, но и от величины звукового давления.
Среди слышимых звуков следует особо выделить фонетические, речевые звуки и фонемы (из которых состоит устная речь ) и музыкальные звуки (из которых состоит музыка ). Музыкальные звуки содержат не один, а несколько тонов, а иногда и шумовые компоненты в широком диапазоне частот.
Звуковые волны могут служить примером колебательного процесса. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении её характеристик от равновесных значений с последующим возвращением к исходному значению. Для звуковых колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а её отклонение — звуковым давлением .
Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения .
В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть направление колебания частиц совпадает с направлением перемещения волны. В твёрдых телах, помимо продольных деформаций, возникают также упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных (сдвиговых) волн; в этом случае частицы совершают колебания перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость распространения продольных волн значительно больше скорости распространения сдвиговых волн.
Колебательная скорость измеряется в м/с или см/с. В энергетическом отношении реальные колебательные системы характеризуются изменением энергии вследствие частичной её затраты на работу против сил трения и излучение в окружающее пространство. В упругой среде колебания постепенно затухают.
Если на колебательную систему с потерями действовать периодической силой, то возникают вынужденные колебания , характер которых в той или иной мере повторяет изменения внешней силы. Частота вынужденных колебаний не зависит от параметров колебательной системы. Напротив, амплитуда зависит от массы, механического сопротивления и гибкости системы. Такое явление, когда амплитуда колебательной скорости достигает максимального значения, называется механическим резонансом. При этом частота вынужденных колебаний совпадает с частотой собственных незатухающих колебаний механической системы. При частотах воздействия, значительно меньших резонансной, внешняя гармоническая сила уравновешивается практически только силой упругости. При частотах возбуждения, близких к резонансной, главную роль играют силы трения. При условии, когда частота внешнего воздействия значительно больше резонансной, поведение колебательной системы зависит от силы инерции или массы.
Скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде.
Как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях . Скорость звука в воздухе зависит от температуры и в нормальных условиях составляет примерно 340 м/с.
Громкость звука — субъективное восприятие силы звука (абсолютная величина слухового ощущения). Громкость главным образом зависит от звукового давления , амплитуды и частоты звуковых колебаний. Также на громкость звука влияют его спектральный состав, локализация в пространстве, тембр, длительность воздействия звуковых колебаний, индивидуальная чувствительность слухового анализатора человека и другие факторы.
Звуковые волны увидеть нельзя. Однако можно представить, как они будут выглядеть. Для этого вам нужно подойти к любому водоему. Если вы бросите камень в озеро или пруд, то вначале вы увидите углубление. Затем вода возвысится, и вследствие этого возникают на поверхности водоема волны, представляющие собой поочередно чередующиеся впадины и гребни. Они будут распространяться во все направления. На нашей планете есть места, известные за счёт феномена гула. Его описывают, как постоянное и низкочастотное гудение. Источник этого звука до сих пор не обнаружен. Город Талас в Нью-Мексико обладает таким аномальным источником звука. Удивительно, что этот гул слышат только 2% из местных жителей города, они говорят, что звук является чрезвычайно тревожным. В природе существует огромное количество звуков. Мы слышим раскаты грома. Зимой под нашими ногами хрустит снег. Если закричать в лесу, то мы услышим эхо. Оно тоже является примером звуковых явлений в природе. Даже каждая планета нашей Солнечной системы имеет свой звук. Луна звучит тревожно-печально, Юпитер — надрывно. Звуки Нептуна похожи на шум воды.
Звуки в жизни живых существ
В мире животных самым распространенным и совершенным способом общения можно считать звуковую сигнализацию. В высшей степени она развита у птиц и млекопитающих. Звуки, издаваемые зверями, чрезвычайно разнообразны. Это свисты, скрипы, вопли, визг, рычания, вой, тявканья, фырканья, шипения. Да, всех их, пожалуй, и не назвать, так как только часть из них мы способны слышать непосредственно. Большинство же звуковых сигналов животных нашему слуху недоступно, ибо относится к ультразвуковому диапазону частот. Правда, о существовании их мы можем догадываться, наблюдая за поведением тех или иных животных, однако для их обнаружения и распознавания требуется специальная аппаратура. Звуки в жизни зверей имеют огромное значение. Часто именно они обеспечивают возможность встречи самки с самцом в период размножения. Решение конфликтных вопросов между зверями тоже не обходится без специфических звуковых сигналов. Звуками животные предупреждают друг друга об опасности.
Слуховая система определяет возможность (или невозможность) восприятия и опознавания животным звукового сигнала. Кроме того, она представляет собой высоко специализированную систему, обеспечивающую среди окружающих животное звуков отбор их по степени важности для данной жизненной ситуации. При этом нельзя игнорировать и акустические свойства среды обитания того или иного вида животного. В процессе эволюции каждый биологический вид приспосабливается к вполне определенным условиям существования и в том числе к определенному звуковому окружению. В соответствии с этим у животных выработалась способность подбирать для внутривидового звукового общения определенный звуковой диапазон. Это дает им возможность извлекать из звукового сигнала информацию в наиболее полном объеме . Для понимания поведения зверей необходимо разбираться в их голосовых реакциях. Порой даже незначительные изменения в звуке, появление новых его оттенков могут указывать на изменение в настроении или намереньях животного. Известно, что особенности любого звукового сигнала обусловлены теми или иными его физическими свойствами.
Звуки в жизни человека
Влияние разных стилей музыки на человека
После ряда исследований ученых было доказано, что люди, слушающие рок, имеют высокий уровень IQ. Причем этот показатель выше даже чем у тех людей, которые слушают классику. Но вместе с тем неоднократно можно услышать о том, что от рок-музыки может свариться яйцо, если его положить возле колонок на рок - концерте, а также о том, что структура воды под звучанием данной музыки приобретает не очень красивые формы, а значит, и на организм рок влияет не положительно. Хотя это только предположения .
Согласно исследованиям ученых, попсу любят слушать те, кто часто не прочь повеселиться, оторваться в заведениях. Но эти люди, несмотря на тусовочную жизнь, трудолюбивые. Психологи не советуют слушать попсу при плохом настроении, так как она может еще больше нагнетать.
Считается, что люди, которые слушают классическую музыку, непринужденные, творческие натуры, однако малообщительные. Данная музыка успокаивает, приводит чувства и эмоции в гармонию, отгоняет грусть.
Реп возбуждает у человека активность, однако вместе с ней и негативные эмоции, так как в большинстве случаев эта музыка депрессивная. Однако это касается не всех песен, а потому точно определить её влияние непросто. Можно только сказать, что уровень IQ у людей, слушающих реп, проигрывает со многими другими стилями .
Звук тесно связан с жизнью любого живого существа. Он помогает в создании колоний у животных, предупреждает об опасности. Все это облегчает существование любого существа, на какой бы эволюционной планке оно бы не находилось.
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Где бы мы ни находились, что бы ни делали — нас всюду сопровождают различные звуки. Каждое наше движение вызывает звук — шорох, шелест, скрип, стук. Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуки природы всегда приятны: они успокаивают, снимают стрессы. Но в повседневной жизни мы больше сталкиваемся с шумом. Он окружает нас всюду - в школе, на улице и даже дома, и мы не задумываемся о пагубном влиянии шума. Шум коварен, его вредное воздействие на организм совершенно незримо, незаметно и имеет накопительный характер, более того, против шума организм человека практически не защищён.
Слайд 6
Звуком называют механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20 000 колебаний в секунду). Колебания большей частоты называют ультразвуком, меньшей - инфразвуком. Шум - беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. В быту под шумом понимают разного рода нежелательные акустические помехи при восприятии речи, музыки, а также любые звуки, мешающие отдыху, работе.
Слайд 7
Общее представление о звуке. Слуховой путь человека. С помощью звука такие физиологические функции, как пульс, сердечный ритм, дыхание, пищеварение, могут быть скоординированы. Особое влияние оказывает звук и на психическое состояние человека.
Слайд 8
Слух всегда бодрствует, даже ночью, во сне. Он подвергается раздражению, так как не обладает никакими защитными приспособлениями. Шум нас раздражает: мешает работать, отдыхать , думать.
Слайд 9
Проблема шума возникла очень давно. Уже в древние времена стук колес по булыжной мостовой вызывал у многих бессонницу. Именно поэтому дорогу перед домом посыпали песком или устилали соломой. А может быть, проблема эта возникла еще раньше – когда соседи по пещере начинали ссориться из-за того, что один из них сильно стучал, изготавливая каменный нож или топор
Слайд 10
Слайд 11
Источники шума Источниками шума могут быть двигатели, насосы, компрессоры, турбины, станки, центрифуги, машины и механизмы, применяемые в промышленности, строительстве и на транспорте. Основными источниками звуков и шумов в школе являются разговоры, звонок на урок и с урока, подвижные игры на переменах, музыка на мобильных телефонах. Дома источником шума является вся бытовая техника, без которой мы уже не можем обходиться.
Слайд 12
Шум может действовать и успокаивающе: шелест листьев деревьев, мерный стук дождевых капель, рокот морского прибоя. Нередко шум несет важную информацию. Летчик по гулу двигателей определяет, как они работают. Авто- и мотогонщик внимательно прислушивается к звукам, которые издают мотор, части движущегося аппарата, ведь любой посторонний шум может быть предвестником аварии
Слайд 14
Слайд 15
Интересные факты: Каждый человек индивидуален и воспринимает звуки по-разному. Некоторые люди теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно небольшой интенсивности.
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Мир звуков. Шум вокруг нас.. Презентация на заданную тему содержит 34 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Актуальность Долгое время влияние шума на организм человека специально не изучалось, хотя уже в древности знали о его вреде. В древние времена существовала так называемая казнь под колоколом — несчастного помещали внутрь колокола, после чего за работу брался палач-звонарь. Приговоренный был обречен на медленную и мучительную смерть, ведь громкость и частота звука внутри колокола абсолютно несовместимы с жизнью. Это заинтересовало меня, и я захотела узнать, как шум может повлиять на человека
Проблема исследования Современный человек ежедневно подвергается воздействию различных звуков, которые могут превратиться в шум, однако, каждый желающий может защитить себя от негативных звуков.
Цель: Измерить и проанализировать данные об уровне громкости источников звука вокруг учащихся нашей школы и предложить способы защиты от шума. Задачи: 1. Изучить физическую характеристику звука. 2. Выполнить измерения уровня громкости источников звука в школе и дома. 3. Провести сравнительный анализ различных источников звука. 4. Выработать рекомендации по защите от шума.
Гипотеза: 1) Я думаю, что уровень громкости в школе и дома зависит от обстановки. 2) Я думаю, что способы защиты от шума существуют.
Объект исследования: Шум. Предмет исследования: Уровни громкости шума. Практическая значимость работы: Информация, представленная в данной работе, поможет привлечь внимание взрослых и моих ровесников к проблеме борьбы с шумом и попробовать отыскать те пути ее решения, которые под силу всем нам. Методы исследования: Теоретические (анализ, изучение литературы) Практические (эксперимент, анкетирование)
Что такое шум? Шумом называется сочетание множества звуков, продолжительность и характеристики которых беспорядочно изменяются. Шум-это звуковые колебания, не несущие полезной информации и причиняющие окружающим значительные неудобства.
Влияние шума на человека Влияние шума на здоровье человека изучает наука аудиология. Оказывается шум не так уж и безобиден, даже если мы не замечаем его. Громкий или монотонный шум может медленно, но неуклонно разрушать здоровье.
Нормы уровня шума Допустимый уровень шума – это показатель, не вызывающий у человека дискомфорта и изменений в функциональном состоянии систем организма. Вследствие этого определения превышающий норму шум в квартире является не только опасным для здоровья, но и виновным противоправным деянием.
Читайте также: