Влияние звуковых волн реферат

Обновлено: 02.07.2024

За последние десятилетие проблема борьбы с шумом во многих странах стала одной из важнейших. Внедрение в промышленность новых технологических процессов, рост мощности и быстроходности технологического оборудования, механизация производственных процессов привели к тому, что человек в производстве и в быту постоянно подвергается воздействию шума высоких уровней.
Борьба с шумом, является комплексной проблемой. В статье 12 – закона “об охране атмосферного воздуха” принятого в 1980г. отмечается, что “в целях борьбы с производственными и иными шумами должны в частности, осуществляться: внедрение малошумных технологических процессов, улучшение планировки и застройки городов и других населенных пунктов, организационные мероприятия по предупреждению и снижению бытовых шумов”.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Документ Microsoft Word.docx

Человек всегда жил в мире звуков и шума. Способность к восприятию звуков – одна из важнейших составляющих нашего полноценного общения с окружающим миром. Звуковые ощущения позволяют не только получать эстетическое наслаждение от прослушиваемой музыки, пения птиц, шороха листьев, но и массу полезной информации, необходимой нам повседневно.

Более 100 лет назад, немецкий ученый Роберт Кох писал, что наступит время, когда борьба с шумом станет столь же актуальной, как и борьба с холерой или чумой. Однако до сих пор огромная часть людей не догадывается об опасности шумового загрязнения. Это происходит из-за того, что проблемы шумового загрязнения городской среды были на научном уровне осознаны относительно недавно и стали остроактуальными только в последние десятилетия.

Долгое время влияние шума на организм человека специально не изучалось, хотя уже в древности знали о его вреде. В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на организм человека.

Борьба с шумом, является комплексной проблемой. В статье 12 – закона “об охране атмосферного воздуха” принятого в 1980г. отмечается, что “в целях борьбы с производственными и иными шумами должны в частности, осуществляться: внедрение малошумных технологических процессов, улучшение планировки и застройки городов и других населенных пунктов, организационные мероприятия по предупреждению и снижению бытовых шумов”.

Я предполагаю, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека, но и абсолютная тишина пугает и угнетает его. Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.

Существует огромное количество различных источников звука и шума. Чувствительность нашего уха очень велика – диапазон интенсивностей от порога слышимости до порога осязания огромен. Мерой чувствительности органов слуха к восприятию звуковых волн данной интенсивности является уровень интенсивности.

Установлены определенные нормы уровня интенсивности звука для помещений, в том числе и для школ. Распространенный круг вопросов по теме позволяет не только соотнести нормы уровня интенсивности звука с практическими, но и предположить возможные способы по приближению к нормативному уровню интенсивности звука.

Каждый день, просыпаясь утром от звонка будильника, спеша по делам в общественном транспорте, смотря вечером телевизор или слушая музыку, мы подвергаемся воздействию звуковых волн различных частот. И это воздействие, даже если мы не придаем ему значения, не остается безразличным для нашего организма.

Так что же собой представляет звук? В научной литературе дается понятие звука как колебания частиц в упругих средах, распространяющиеся в форме продольных волн, частота которых лежит в пределах, воспринимаемых человеческим ухом, т.е. в среднем от 16 до 20000 Гц (1 Гц – 1 колебание в секунду). В воздухе при температуре 00С и нормальном атмосферном давлении звук распространяется со скоростью 330 м/с, в морской воде – около 1500 м/с, в некоторых металлах скорость звука достигает 7000 м/с. Упругие волны с частотой меньше 16 Гц называют инфразвуком, а волны, частота которых превышает 20000 Гц,- ультразвуком.

Звук может распространяться в газообразной и жидкой среде только в виде продольных волн, а в твердых телах помимо продольных волн возникают также и поперечные волны

Беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков носит название шума. Иными словами, шум – это громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание.

Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды. В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей дает время животным и человеку, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Одни и те же звуки животные и человек воспринимают с разной частотой.

К шуму относятся длительные или кратковременные звуки, которые представляют собой сочетание множества различных тонов, частота, форма, интенсивность и продолжительность действия которых беспорядочно меняются. Шум, содержащий все частоты в широком диапазоне спектра примерно одинаковой интенсивности, называется белым шумом. Источники шума в городе чрезвычайно разнообразны, но основной из них — транспорт, который вызывает 60 — 80% всех шумов.

Шум имеет определенную частоту, или спектр, выражаемый в герцах, и интенсивность - уровень звукового давления, измеряемый в децибелах. Я проанализировал разные источники звуков и шума и составил таблицы. (Приложение 1).

Источники шума могут быть как производственные, так и не производственные. (Приложение 3)

Шумы можно разделить на следующие группы:

По спектру шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.

По характеру спектра шумы подразделяют на:

- широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1

- тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается, если одна из третьеклассных полос частот превышает остальные не менее чем на 10 дБ.

3.3. По частоте (Гц) шумы подразделяются на:

По временным характеристикам шумы подразделяются на:

- непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся,

прерывистый и импульсный.

1.5. По природе возникновения шумы подразделяются на:

Шумомер является электронным измерительным прибором, реагирующим на звук аналогично человеческому слуху и обеспечивающим объективное и воспроизводимое измерение уровней звука или звукового давления. (Приложение 2)

Воспринимаемый шумомером звук преобразуется его микрофоном в пропорциональный электрический сигнал. Так как амплитуда этого сигнала весьма мала, еще до его подачи на стрелочный измерительный прибор или цифровой индикатор необходимо соответствующее усиление. Усиленный предусмотренным на входе шумомера каскадом электрический сигнал может подвергаться частотной коррекции в блоке, содержащем стандартные корректирующие схемы. А, В, С и/или D, или фильтрации внешними полосовыми (например, октавными или третьоктавными> фильтрами. Усиленный соответствующим усилительным каскадом электрический сигнал затем подается на блок детектора и от его выхода на стрелочный измерительный прибор или после преобразования на цифровой индикатор. Блок детектора стандартного шумомера содержит среднеквадратичный детектор, но может быть также снабжен пиковым детектором. Стрелочный измерительный прибор или цифровой индикатор показывает уровни звука или уровни звукового давления в дБ.

Среднеквадратичное значение (СКЗ) является математически точно определенным специальным средним значением, относящимся к энергии исследуемого процесса. Это особенно важно в акустике, так как среднеквадратичное значение пропорционально количеству энергии измеряемого шумомером звука или шума. Пиковый детектор дает возможность измерения пикового значения кратковременных и импульсных звуков, в то время как применение запоминающего устройства (схемы удерживания) способствует фиксированию максимального пикового или среднеквадратичного значения, измеряемого в импульсном режиме шумомера.

Шумомер является прецизионным измерительным прибором, в его конструкции предусмотрена возможность повторной калибровки и проверки его параметров с целью обеспечения высокой точности и надежности результатов измерения. Предпочтительным методом калибровки шумомеров является акустический метод, основывающийся на применении прецизионного и, возможно, портативного акустического калибратора. По существу акустический калибратор является комбинацией прецизионного генератора и громкоговорителя, генерирующей звук с точно определенным уровнем.

2.4.Уровни восприятия шума.

Уровень шума, как я уже говорил, измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, - децибелах (дБ). Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибелов

практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон.

Шум в 50-60 дБ приводит к повышению порога слуховой чувствительности и к ухудшению функционального состояния центральной нервной системы, поэтому допустимый уровень шума для классных помещений не должен превышать 40 дБ.

Допустимый уровень шума в жилых помещениях в дневное время не должен превышать 40 дБ, а в ночное – 30 дБ.

Установлено, что если уровни интенсивности воспринимаемых звуков невелики и находятся в пределах возможностей человеческой речи (до 70 дБ), то такие звуки не вызовут изменений и будут восприниматься как обычный звуковой образ. Звуки и шумы свыше 70 дБ неприятны для слуха, а звуки интенсивностью свыше 130 дБ (громовой раскат, взлет реактивного самолета) обладают травмирующими свойствами.

Нормальная человеческая речь имеет громкость 40-70 дБ. Шум уличного транспорта – 60-80 дБ. Шум в заводских цехах – 90 дБ. Рев мотоцикла без глушителя – 100 дБ. Далее следует грохот музыки на дискотеке – 110 дБ. А уровень звукового давления на рок -концерте может составить 120 дБ, что сопоставимо с ревом реактивного двигателя. Отсюда уже недалеко и до болевого порога человека – 140 дБ.

Следует помнить, что звуки громкостью 85 дБ и выше уже оказывают вредное воздействие на слух. (Приложение 5)

Очень высок уровень и промышленных шумов. На многих производствах он достигает 90-110 децибелов и более. А шум на улице? Если в 60-70 годы прошлого столетия шум на улицах не превышал 80 децибел, то в настоящее время он достигает 100 децибел и более. На многих оживленных магистралях даже ночью шум не бывает ниже 70 децибел, в то время как по санитарным нормам он не должен превышать 40 децибел.

2.5. Влияние шума и звуков на организм человека.

Долгое время влияние шума на организм человека специально не изучалось, хотя уже в древности знали о его вреде и, например, в античных городах вводились правила ограничения шума.

Ныне воздействие звука, шума на функции организма изучает целая отрасль науки – аудиология. В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Шум – такой же медленный убийца, как и химическое отравление.

Пагубное влияние шума на человека известно давно. Первые дошедшие до нас жалобы на шум можно найти у римского сатирика Ювенала (60-127 гг.). 2,5 тыс. лет назад в знаменитой древнегреческой колонии города Сибарисе действовали правила, охраняющие сон и покой граждан: запрещались громкие звуки ночью, а ремесленники таких шумных профессий, как кузнецы, жестянщики изгонялись за пределы города. Две тысячи лет назад во имя тишины и спокойствия Юлий Цезарь запретил повозкам ночью разъезжать по улицам Древнего Рима. Во Франции, в период правления короля-солнца Людовика XIV, существовал жесткий запрет шуметь в городе после того, как Париж и его король ложатся спать.

Механизм действия шума на организм сложен и недостаточно изучен. Когда речь идет о влиянии шума, то обычно основное внимание уделяют состоянию органа слуха, так как слуховой анализатор в первую очередь воспринимает звуковые колебания и поражение его является адекватным действию шума на организм.

Группа ВОЗ по изучению влияния шумового загрязнения на здоровье человека начала изучать последствия влияния шума на здоровье европейцев в 2003 году. Оказалось, что, кроме сердечных заболеваний, шумовое загрязнение вызывает у 2% жителей Европы опасные нарушения сна, а у 15% – другие негативные эффекты. Постоянное воздействие дорожного шума является причиной 3% случаев заболевания, которое выражается в постоянном ощущении шума в ушах.

Опубликованные в последние годы исследования показывают, что шум способен увеличивать содержание в крови таких гормонов стресса, как кортизол, адреналин и норадреналин – даже во время сна. Чем дольше эти гормоны присутствуют в кровеносной системе, тем выше вероятность, что они приведут к опасным для жизни физиологическим проблемам. Сильный стресс способен вызвать сердечную недостаточность, приступ стенокардии, высокое кровяное давление и проблемы с иммунитетом. В Великобритании, например, один из четырех мужчин и одна из трех женщин больны неврозами из-за высокого уровня шума. Ученые Австрии установили, что шум сокращает жизнь городских жителей на 8 – 12 лет.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

Влияние звуковых волн на организм человека

Выполнила: студентка группы

ТМ-13-1 Шаввединова Лилия

Руководитель: Дымова Г.И

Липецк 2014

I. Основная часть

1.1.Общая характеристика шума … ……………………………………… 5

1.2. Источники шума. Шумовое загрязнение ………..…………………. 6

1.3. Влияние шума на организм человека ………………………………. 7

II. Экспериментальная часть

2.1. Социологический опрос …………………………………………….. 10

2.2. Опыт на определение остроты слуха ……………………………… 11

Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни. Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное могущество. Человек на протяжении веков стремился не приспособиться к природной среде, а сделать ее удобной для своего существования. Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека. Всестороннее изучение человека, его взаимоотношений с окружающим миром привели к пониманию, что здоровье - это не только отсутствие болезней, но и физическое, психическое и социальное благополучие человека. Здоровье – это капитал, данный нам не только природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живем. Человек всегда жил в мире звука и научился делать его своим помощником. В древние времена рев зверя предупреждал об опасности, шелест листьев журчание ручья всегда сохраняли спокойствие человека. Рог, труба, барабан служили средствами связи и искусства. Звук – одно из самых древних проявлений природы. 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, эта проблема возникла еще раньше — когда соседи по пещере начинали ссориться из-за того, что один из них сильно стучал, изготавливая каменный топор или нож? Проходили века, человек трудился, творил. В мире появлялось все больше источников шума, росла их сила. Наш век стал самым шумным. Остановитесь и прислушайтесь: по улице с шумом проносятся многотонные автомобили. Хлопают двери парадных на мощных стальных пружинах, со двора несутся крики детворы, до глубокой ночи бренчат гитары. Оглушает музыка и телевизоры, заводские цеха работают с грохотом станков и других машин…

Картина вроде обыденная. Но нормально ли это? Шумы, превышающие допустимую норму, плохо сказываются на здоровье человека и надо искать способы уберечься от них, поэтому данная тема актуальна в настоящее время. Мы никогда не задумывались о том, что шум может плохо влиять на здоровее человека. Хотя все звуки можно разделить на те, которые непомерно раздражают и наоборот те, которые нравятся и к тому же даже полезны. Эта мысль и побудила меня взять такую тему для исследования. Данная работа посвящена изучению шума и воздействию его на организм человека.

Актуальность исследовательской работы определяется необходимостью своевременной объективной оценки состояния акустической среды обитания человека по критерию шумового загрязнения.

Цель работы: Исследовать источники акустических загрязнений окружающей среды, их влияние на организм человека, изучить способы их устранения.

Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи исследования:

проанализировать литературу по данной проблеме;

выявить, что больше приносит звук: пользу или вред человеку

как можно защитить себя от вредных воздействий.

Объектом исследования являются звуковые волны.

Мир звуков кажется нам таким близким и понятным, но при этом имеет множество загадок и тайн. С каждым днем увеличивается количество техногенных, искусственных звуков и они оказывают влияние на психику и здоровье человека.

В работе рассматриваются вопросы природы и свойства звуков, характеристика звуковых колебаний разных диапазонов частот, влияния звуковых колебаний на организм человека; представлены результаты экспериментального исследования уровня шума.

Экспериментальная часть работы включает в себя результаты замеров уровня шума в различных помещениях школы, в жилых помещениях вблизи автодороги, результаты социологического опроса старшеклассников.

Вложение	Размер
zvuk_i_ego_vliyanie_na_cheloveka.doc	260.5 КБ

Предварительный просмотр:

Всероссийский конкурс достижений талантливой молодежи

Направление: физика, экология

Автор работы: Фарафонтова Лилия Анатольевна

Место выполнения работы:

Муниципальное образовательное учреждение –

средняя общеобразовательная школа №8

г.Бердск, Новосибирская область

Руководитель : Карнаушенко Е.А. , учитель ,

высшая квалификационная категория

2.4. Влияние инфразвука на человека………………………………10

3. Звуки и организм человека..………………………………………..11

3.2 Наблюдения и выводы ученых….…………………………….13

3.4. Целительная музыка колоколов….………………………….15

3.6. Как избежать вредного воздействия звука на организм…….18

5. Практическое исследование уровня шума в школьных помещениях……18

5.1. Прибор для измерения шума. Методика измерений…………19

5.2. Результаты исследований……………………………………..20

6. Выводы и рекомендации.……………………………………………..23

7. Информационные источники..…………………………………24

В этой работе говориться о мире звуков.

О мире, который кажется нам таким близким и понятным, но при этом имеет необъятное количество загадок и тайн. В современном мире с каждым днем увеличивается количество техногенных, искусственных звуков и они оказывают влияние на психику и здоровье человека.

Цель проведенного исследования:

Изучить литературу по вопросу влияния звуковых колебаний на организм человека;

Провести сравнительный анализ уровня шума в школьных помещениях.

2. Что такое звук

Любая культура, да и вся наша жизнь основана на звуках. При резком звуке мы вздрагиваем, при тихом – прислушиваемся.

Создавая звуки, каждым движением или действием, мы расталкиваем и возмущаем бесчисленные количества молекул воздуха. Каждое движение или действие рождает массовое направленное упругое волнение частиц воздуха или упругие волны. Некоторые из них, достигнув человеческого уха, воспринимаются рецепторными клетками, таким образом, человек слышит самые разные звуки: шепот листвы, рокот морского прибоя или вой ветра.

В физике явление звука определяют следующим образом:

ЗВУК – это особая форма энергии, (в широком смысле) колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся в виде волн в газообразной, жидкой или твердой средах.

Громкость звука зависит от амплитуды колебаний. Чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук.

Уровень громкости измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, – децибелах . Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень звука в 20-30 децибелов (дБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь “под колокол”. Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного.

В зависимости от частоты колебаний звук условно подразделяется:
- на инфразвук c частотой до 16 Гц;
- на слышимый звук c частотой от 16 Гц до 20 кГц;
- на ультразвук c частотой от 20 кГц до 1 ГГц; и
- на гиперзвук c частотой более 1 ГГц.
Человек слышит звук с частотой от 16 гц до 20 000 Гц.

Скорость звука – это скорость распространения колебаний в упругой среде. В воздухе при нормальных условиях она равна 340 м\с. В более плотных средах скорость звука выше. Например, скорость звука в воде - 1435, в стали - 6100 м/с.

Тембр звука - это характерная окраска звука. Например, любой человек отличит голос скрипки от фортепиано. Тембр определяется набором звуковых частот (обертонов), сопровождающих основной тон.

Шум – это 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.

Музыкальный звук – звук, в котором частота обертонов в целое число раз превышает частоту основного тона. [1]

2.1. Звуковые явления

Ещё 350 лет назад людям было не ясно, что представляет собой звук и как он распространяется. Откачивая, воздух из-под стеклянного колпака, учёные пытались узнать, будет ли звучать помещённый туда звонок. Однако звучащий предмет был плохо изолирован от подставки, и звук был слышен. Ошибки не заметили и сделали неправильный вывод: звук передаётся через пустоту.

И только опыты англичанина Р. Бойля привели к верному умозаключению. Для распространения звуку необходима среда – воздух, вода, дерево или металл. Именно их колебания и переносят звук к нашим ушам.

Например, рассмотрим опыт. Под колокол воздушного насоса помещают звонок и включают его. Затем начинают откачивать воздух насосом. По мере разрежения воздуха звук становится слышен всё слабее и слабее и, наконец, почти совсем исчезает. Когда же воздух снова начинают впускать под колокол, то звук звонка опять становится слышимым

Итак, в разрежённом воздухе звук распространяется плохо и совсем не распространяется в безвоздушном пространстве .

Среда необходима для передачи колебаний от источника звука к приёмнику, например к уху человека. Колебания источника создают в окружающей его среде упругую волну звуковой частоты. Волна, достигая уха, воздействует на барабанную перепонку, заставляя её колебаться с частотой, соответствующей частоте источника звука.

Опыты показывают, что различные твёрдые тела проводят звук по-разному. Упругие тела – хорошие проводники звука. Большинство металлов, дерево, газы, а также жидкости являются упругими телами и поэтому хорошо проводят звук.

Есть одно явление, которое помогло звуку занять свое место в нашей жизни.

Это явление резонанса , или вынужденное возрастание громкости за счет совпадения волн источника звука с частотами собственных колебаний. Легко наблюдать явление резонанса в ограниченных пространствах, т.е. для любого помещения можно найти тон, при котором звук начинает резонировать.

Резона́нс (фр. resonance, от лат. resono - откликаюсь) - явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы.

Увеличение амплитуды - это лишь следствие резонанса, а причина - совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. При помощи явления резонанса можно выделить или усилить даже весьма слабые периодические колебания. Резонанс - явление, заключающееся в том, что при некоторой частоте вынуждающей силы колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие этой силы. [2]

В качестве отличного примера наблюдения резонанса можно вспомнить античные амфитеатры. К сожалению, современные концертные залы не имеют таких идеальных условий распространения звука. Насколько конструкция помещения отличается от идеала, настолько больше сюрпризов может преподнести явление резонанса: звуковые акустические ямы, стоячая волна и даже шумовой фон могут лишить слушателя, как минимум, удовольствия.

И, пожалуй, самый близкий пример резонанса – наш собственный голос. Голосовые связки слабы, но свод полости рта является для них резонатором, многократно усиливая звук. Губной аппарат и щеки “отстраивают” нужный объем, и, под действием колебаний голосовых связок, мы получаем нужный тон или звук музыкальный. Таким образом, человек овладел речью, пением.

Есть собственные (резонансные) частоты некоторых частей тела человека.

Никто его не видывал,
А слышать - всякий слыхивал,
Без тела, а живёт оно,
Без языка - кричит. ( Н. Некрасов)

Эти стихотворные строки описывают еще одно физическое явление - эхо .

Эхо — физическое явление, заключающееся в принятии наблюдателем отражённой от препятствий волны (электромагнитной, звуковой и др.) [3]

Есть много равнин, окружённых лесами, много полян в лесах; стоит громко крикнуть на такой поляне, чтобы от стены леса донеслось более или менее отчётливое эхо.

Хотя эхо родит "на всякий звук свой отклик в воздухе пустом", но не на все звуки откликается оно одинаково отчётливо. Эхо не одинаково, "ревёт ли зверь в лесу глухом, трубит ли рог, гремит ли гром, поёт ли дева за холмом".

Чем резче, отрывистее звук, тем эхо отчётливее. Лучше всего вызвать эхо хлопаньем в ладоши. Звук человеческого голоса для этого менее пригоден, особенно голос мужчины; высокие тона женских и детских голосов дают более отчётливое эхо.

"Строители средневековых замков нередко создавали звуковые курьезы, помещая бюсты либо в фокусе вогнутого звукового зеркала, либо у конца говорной трубы, искусно скрытой в стене. На рисунке можно видеть эти хитроумные приспособления: потолок в форме свода направляет к губам бюста звуки, приносимые извне говорной трубой; огромные говорные трубы, замурованные в здании, приносят разнообразные звуки со двора к каменным бюстам, размещенным у стен одной из зал, и т.п. Посетителю такой галереи казалось, что каменные бюсты шепчут, напевают и т.п."

Ультразвук — упругие звуковые колебания высокой частоты. Человеческое ухо воспринимает распространяющиеся в среде упругие волны частотой приблизительно до 16-20 кГц; колебания с более высокой частотой представляют собой ультразвук (за пределом слышимости). Обычно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до миллиарда Гц. Звуковые колебания с более высокой частотой называют гиперзвуком .

Гиперзвук - упругие волны с частотами 10 9 — 10 13 Гц. По физической природе гиперзвук не отличается от ультразвука (частота >> 2·10 4 — 10 9 Гц).

Тепловые колебания атомов вещества — естественный гиперзвук, искусственно гиперзвук генерируют с помощью специальных излучателей. В кристаллах гиперзвук распространяется до частот 10 12 - 10 13 Гц. В воздухе при нормальных условиях гиперзвук не распространяется вследствие сильного поглощения. [4]

Ультразвук можно получить от механических, электромагнитных и тепловых источников.

Механическими излучателями обычно служат разного рода сирены прерывистого действия. В воздух они испускают колебания мощностью до нескольких киловатт на частотах до 40 кГц.

То, что ультразвук активно воздействует на биологические объекты (например, убивает бактерии), известно уже более 70 лет. Ультразвуковые стерилизаторы хирургических инструментов применяются в больницах и клиниках, используют в стоматологической практике.

Облучение малыми дозами ультразвука сейчас активно используется в пищевой промышленности, в космонавтике (для стерилизации космических аппаратов перед их полетами на другие планеты) и т.д.

Ультразвуковой спектр (более 25 000 Гц) при его грамотном терапевтическом применении ускоряет лечение инфекционных болезней и повышает иммунитет человека.

Всем так же давно хорошо известно, что с помощью ультразвука дельфины и летучие мыши общаются между собой, чему являются подтверждением многие научные факты.

Рекомендация: При контакте с ультразвуком более 50% рабочего времени рекомендуются перерывы продолжительностью 15 мин через каждые 1,5 часа работы.

Инфразв у к – (от лат. infra — ниже, под), упругие волны, аналогичные звуковым, но с частотами ниже области слышимых человеком частот .

Инфразву́к (от лат. infra — ниже, под) — упругие волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. За верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16—25 Гц, нижняя граница инфразвукового диапазона неопределенна.

Природа возникновения инфразвуковых колебаний такая же, как и у слышимого звука, поэтому инфразвук подчиняется тем же закономерностям.

Инфразвук слабо поглощается средой, поэтому может распространяться на значительные расстояния от источника. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей Гц, т. е. с периодами в десяток секунд. Из-за очень высокой длины волны ярко выражена дифракция.

Дифракция (от лат. diffractus - разломанный) волн - явления, наблюдаемые при прохождении волн мимо края препятствия, связанные с отклонением волн от прямолинейного распространения при взаимодействии с препятствием. Из-за Дифракции волны огибают препятствия, проникая в область геометрической тени.

Именно дифракция звуковых волн объясняется возможность слышать голос человека, находящегося за углом дома. Дифракцией радиоволн вокруг поверхности Земли объясняется приём радиосигналов в диапазоне длинных и средних радиоволн далеко за пределами прямой видимости излучающей антенны. [5]

Источниками инфразвука может в числе прочего являться оборудование, работающее с частотой менее 20 циклов за секунду. Действуя на центральную нервную систему, может вызывать тревогу, страх, чувство покачивания и т. п. [6]

Инфразвук содержится в шуме атмосферы, леса и моря. Источником инфразвуковых колебаний являются грозовые разряды (гром), а также взрывы и орудийные выстрелы.

В земной коре наблюдаются сотрясения и вибрации инфразвуковых частот от самых разнообразных источников, в том числе от взрывов обвалов и транспортных возбудителей.

Развитие промышленного производства и транспорта привело к значительному увеличению источников инфразвука в окружающей среде и возрастанию интенсивности уровня инфразвука. Источниками инфразвука могут быть компрессоры, двигатели внутреннего сгорания, движущийся транспорт, промышленные кондиционеры и вентиляторы.

Влияние звука и шума на организм человека

1 Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Городского округа Балашиха "Средняя общеобразовательная школа №14"

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Проблема: Сегодня весьма актуальна проблема влияния шума на здоровье человека. Среди наиболее распространенных неблагоприятных физических факторов, отрицательно влияющих на здоровье человека, наиболее вредным является звуковой шум. В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека, а гигиеническая проблема борьбы с шумом является на сегодня наиболее актуальной.

Актуальность.

Звуковой шум воспринимается как неприятные, нежелательные звуки, мешающие нормально работать, получать нужную информацию, отдыхать. Шум ведет к снижению работоспособности, остроты слуха, функциональных возможностей коры головного мозга, сердечно-сосудистой и центральной нервной системы. Шум действует на человека возбуждающе, вызывает выделение в кровь большого количества гормонов, вызывающих чувство страха, опасности, агрессии, обостряет хронические заболевания.

Моя работа над данным проектом вызвана желанием узнать, что такое шум, как он влияет на человека, и как можно сохранить слух. В процессе исследования мы провели опрос учащихся о влиянии шума на их состояние здоровья и работоспособность. Данная работа призвана, привлечь внимание ребят к решению проблемы шумового загрязнения городов, охраны окружающей среды и сохранения своего здоровья и окружающих.

Цель работы: изучить влияние шума и звука на здоровье человека.

Объект исследования: шум как звуковое явление.

Предмет исследования: воздействие шума и звука на организм человека.

Задачи:

Изучить и проанализировать научную литературу по проблеме исследования.

Выяснить влияние шума и звука на здоровье человека.

Провести опрос и проанализировать полученные результаты.

Ожидаемый результат: опираясь на фактический материал, показать важность охраны окружающей среды.

Гипотеза: обратить пристальное внимание на проблему защиты здоровья человека от шума. Учащиеся нашей школы могут обезопасить себя от вредного влияния шума и повысить работоспособность на уроках, если:

получат знания об особенностях звука и его влиянии на слух человека;

внимательно отнесутся к нашим рекомендациям, разработанным в ходе выполнения проекта.

Методы: теоретический анализ научной литературы, опытно-экспериментальная работа, наблюдение, беседа, анкетирование, количественный и качественный анализ полученных результатов.

Теоретическая часть.Шум с физической точки зрения.

Следовательно, чтобы вызвать ощущение звука, необходимо выполнить три условия:

среда должна быть упругой;

мощность звуковой волны должна вызвать ощущение звука.

Звуки, которые мы ежедневно слышим, очень разнообразны. Они делятся на музыкальные звуки и шумы. К первым относятся пение, звучание натянутых струн скрипки, гитары или виолончели, духовых или других музыкальных инструментов, свист и т. п. Шумы возникают во время грозы, создаются работающими двигателями, шелестящей листвой. С помощью органов речи люди могут воссоздавать музыкальные звуки и шумы. Шум отличается от музыкального тона тем, что у него нет определённой частоты колебаний, а значит – определённой высоты звука.

Шум - это хаотическая смесь многих звуковых колебаний разных частот и амплитуд. Шум – сложное физическое явление: он образуется вследствие наложения колебаний различных частот, то есть состоит из звуков разной высоты. Он является одной из форм физического (волнового) загрязнения окружающей среды, адаптация организмов к которому практически не возможна. Источниками шумов являются все виды транспорта, промышленные объекты, громкоговорящие устройства, лифты, телевизоры, радиоприёмники, музыкальные инструменты, собрания людей и отдельные лица. Чрезмерный шум влияет на человека подобно яду, который в организме медленно накапливается.

Влияние шума на организм человека

Уровень шума, его сила (интенсивность) измеряется в децибелах (дБ). Интенсивность всех звуков диапазона слухового восприятия выражают в относительных единицах от 0 до 130 дБ (болевого порога). Измеряют шум специальной аппаратурой - шумомерами. Уровень шума в 20-30 децибелов (ДБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым.

В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека, исследования показали, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека. Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.

В зависимости от уровня интенсивности и спектра шума различаются несколько ступеней воздействия шума на человека:

шум, вызывающий механические повреждения органов слуха;

шум, вызывающий необратимые изменения в органах слуха и приводящий к общему болезненному состоянию организма человека;

шум, затрудняющий разборчивое восприятие речи и оказывающий, таким образом, значительное воздействие на нервную систему человека, повышающий утомление;

шум более низких уровней, оказывающий вредное воздействие на нервную систему человека, мешающий его умственному труду и отдыху.

Рекомендованные диапазоны шумов внутри помещений разного назначения такие:

• для сна, отдыха- 30-40 дБ;

• для умственного труда- 40-50 дБ;

• для лабораторных исследований, работы с ЭВМ - 50-60 дБ;

• для производственных цехов, гаражей, магазинов - 50-70 дБ.

Уровни шумов от различных источников и реакция организма на акустические воздействия (в дБ).Приложение №1

Воздействие шума проявляется:

На слуховой аппарат человека;

На нервную систему человека;

На сердечно - сосудистую систему.

Человек становится:

Раздражительным, нервным, слабым, забывчивым;

Тревожным, испуганным, плохо видит, ухудшается интеллектуальная деятельность;

Приобретает: гипертоническую болезнь, бессонницу, неправильный обмен веществ, снижается порог чувствительности нервных, на репродуктивную функцию человека.

Рекомендованные диапазоны шумов внутри помещений разного назначения такие:

сердечно-сосудистые и нервные расстройства

понижается способность к учебе

понижается производительность труда

120-130 дБ – болевое ощущение, акустическая травма

186 дБ – разрыв барабанных перепонок

196 дБ – повреждение легочной ткани

Медицинские исследования свидетельствуют, что у лиц, имеющих шумные профессии, желудочные заболевания (гастриты, язвы) возникают в 4 раза чаще, чем у других. Среди них также намного больше глухих. От продолжительного сильного шума производительность у людей умственного труда снижается на 60%, физического-на 30%.

Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена. При высоких уровнях шума слуховая чувствительность падает через 1-2 года, при средних - через 5 – 10 лет. Снижение слуха происходит медленно, болезнь развивается постепенно. Сначала интенсивный шум вызывает временную потерю слуха. В нормальных условиях через день или два слух восстанавливается. Но если воздействие шума продолжается месяцами, восстановление не происходит, временный сдвиг порога слышимости превращается в постоянный. Нервные клетки внутреннего уха оказываются настолько поврежденными, что не восстанавливаются.

Можно выделить следующие последствия влияния шумов на человека:

2. Каждая третья женщина и каждый четвертый мужчина страдает неврозами, вызванными повышенным уровнем шума.

3. Достаточно сильный шум уже через 1 мин может вызывать изменения в электрической активности мозга, которая становится схожей с электрической активностью мозга у больных эпилепсией.

4. Такие болезни, как гастрит, язвы желудка и кишечника, чаще всего встречаются у людей, живущих и работающих в шумной обстановке. У эстрадных музыкантов язва желудка - профессиональное заболевание.

5. Шум угнетает нервную систему, особенно при повторяющемся действии.

6. Под влиянием шума происходит стойкое уменьшение частоты и глубины дыхания. Иногда появляется аритмия сердца, гипертония.

7. Под влиянием шума изменяются углеводный, жировой, белковый, солевой обмены веществ, что проявляется в изменении биохимического состава крови (снижается уровень сахара в крови).

Мероприятия по защите от шума

Сегодня современные технологии позволяют снизить неблагоприятное влияние громкого звука и шума на организм человека. В квартире можно установить звукоизоляцию и стеклопакеты, используя беруши можно спокойно спать, не раздражаясь от посторонних звуков. Шумопоглощающие наушники помогут сосредоточиться во время работы или чтения книги.

Борьба с шумом состоит в создании шумозащитных экранов, поглощающих фильтров, бесшумных механизмов, в изменении технологии производства и динамики транспортных потоков. Даже озеленение территории снижает уличный шум на 25%. Хорошие звукоизоляционные материалы: вата, ворсистые ковры, стены из пенобетона или пористой сухой штукатурки.

При этом стоит знать, что полная тишина действует на человека не менее угнетающе, поэтому ограждать себя от шума следует в меру. Главное - постоянно наблюдать за своим самочувствием и стараться слушать приятные звуки: любимую музыку, мелодию моря и дождя. Стоит оценить уровень шума вокруг и подумать, как от него оградиться.

Уровень интенсивности шума на уроках находится преимущественно в пределах от 50 до 80 дБ. Шум до 40 дБ не вызывает отрицательных изменений, они становятся выраженными при воздействии шума в 50 и 60 дБ. Решение арифметических примеров требует при шуме в 50 дБ на 15-55%, а в 60 дБ — на 81% больше времени. При шуме в 65 дБ у школьников отмечено снижение внимания на 12-16%. Уровень шума свыше 80–100 дБ способствуя увеличению числа ошибок в работе, снижая производительность труда примерно на 10 – 15% и одновременно значительно ухудшая его качество.

По общепринятым стандартам: Интенсивность речевого шума измеряется в дБ: тихий шепот — 10 дБ, умеренный шепот — 20 дБ, громкий шепот — 30 дБ, нормальная громкая речь - 50-60 дБ. Эти уровни не мешают умственному труду, если этот шум кратковременный. Такой шум не превышает допустимых норм для умственного труда, не снижает внимания, умственной работоспособности, не оказывает вредного воздействия на центральную нервную систему, не вызывает отрицательных эмоций. Громкий шум (59 - 65 дБ) превышает санитарные допустимые нормы для умственного труда, снижает внимание, работоспособность, оказывает нагрузку на центральную нервную систему, вызывает неприятные эмоции. Интенсивный шум (65 -75 дБ) заглушает повышенный голос учителя, голоса детей. Этот шум быстро утомляет, снижает внимание, развивает утомление, оказывает значительную нагрузку на центральную нервную систему, вызывает отрицательные эмоции. Нужно объяснить ученикам последствия такого шума, его влияние на нервную систему. Важно, чтобы они сами осознали необходимость соблюдения тишины во время урока и на переменах.

Работая над проектом, я провела опрос среди учеников нашей школы.

Анкетирование учащихся:

Мною было проведено анкетирование среди учеников 7-10 классов нашей школы. В опросе участвовали 192 ученика. Приложение №2

Цель: выяснить влияние шума на общее психологическое состояние школьников.

1. Шум на уроках мешает тебе сосредоточиться?

1) да, очень 103-54%;

3) не знаю, не обращаю внимания 41-21%.

2. Шум на переменах мешает тебе отдыхать?

1) да, он меня очень раздражает 65-34%;

3) не знаю, не обращаю внимания 49-25%.

3. Сколько учащихся должно быть в классе. Чтобы на уроках не было шумно?

1) 10-15 человек 65-34%;

3) 20-25 человек 49-25%.

4. Какое направление в музыке вы предпочитаете?

Классическая музыка 24-13%

5. Включаете ли вы музыку, когда делаете уроки?

6.Каким образом вы предпочитаете слушать музыку (через колонки (динамики), наушники)?

7.Раздражает ли вас посторонний шум?

8. Можете ли вы отвлечься от окружающих шумов?

9. Бывает ли, что вы перестаете воспринимать объяснения учителя на уроке?

10. Можете ли вы заснуть под громкий, надоедливый шум?

11. Просыпаетесь ли вы под звук будильника?

12. Уровень шума в городах постоянно увеличивается. Задумываетесь ли вы о том, что это может привести к печальным последствиям?

Проанализировав ответы, я сделала следующие выводы:

Шум на уроках и переменах оказывает вредное воздействие, считает половина обучающихся, хотя другой половине он не мешает.

Количество обучающихся в классе главная причина шума на уроке.

Большинство учеников слушают музыку во время выполнения домашнего задания, отдавая предпочтение тяжелой музыке. Качество умственной работы снижается.

Школьники предпочитают слушать музыку через наушники, музыка раздражает барабанные перепонки и оказывает вредное действие на здоровье учеников.

Длительное воздействие шума оказывает влияние на психологическое состояние. Раздражение от постороннего шума зависит в основном от темперамента человека.

Сильно уставший человек не обращает внимания на посторонние раздражители и не всегда может проснуться под звук будильника.

Учащихся не задумывается о том, то увеличение шума может привести к тяжелым последствиям и является важной проблемой.

Заключение

В ходе работы над проектом мною были изучены свойства и особенности шума. Было рассмотрено физическое понятие шума. Шум оказывает вред на наш организм незаметно для нас, т.е. мы не можем видеть воздействие шума на нас. Чрезмерный шум – одна из важнейших проблем современного общества. Поэтому я решила продолжить свое исследование в направлении изучения уровня шума на уроках и переменах, в разных классах и на разных этажах, а также влияние громкой музыки на трудоспособность, активность, концентрацию внимания и результативность работы.

Мною сделаны следующие выводы:

Длительное воздействие шума с уровнем более 80-90 дБ может привести к частичной или полной потере слуха, также могут произойти патологические изменения в сердечно-сосудистой и нервной системе. Безопасны только звуки громкостью до 35 дБ.

Шум оказывает свое разрушающее действие на весь организм человека. Его гибельной работе способствует и то обстоятельство, что против шума мы практически беззащитны.

Чтобы обезопасить себя от ненужных звуков в школе, не следует кричать на переменах, включать музыку на полную мощность.

Полностью оградить себя от шума невозможно, но мы можем сами уменьшить его влияние на себя и окружающих.

Результаты:

Практическая значимость: материал можно использовать на уроках физики, биологии, музыки, основах безопасности жизнедеятельности, во внеурочной деятельности. А также в просветительской работе и здоровьесберегающих технологиях (выпуск бюллетеней, выставки рисунков, плакатов).

Планы на будущее

Изучить санитарные нормы шума для жилых помещений и образовательных учреждений.

Измерить уровень шума в школе с помощью шумомера.

Проверить остроту слуха у обучающихся и учителей.

Литература

Читайте также: