Проект "Влияние звука и шума на организм человека"
проект по физике (8 класс)

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Городского округа Балашиха

«Средняя общеобразовательная школа №14»

Адрес: 143982, Московская область, г.  Балашиха                                                          Тел.: 8(495) 522-32-66

мкр. Железнодорожный ул. Маяковского, дом 32                                             E-mail: maou-soch14@inbox.ru

Тезисы к проекту: «Влияние звука и шума на организм человека»

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..1

1. Актуальность проблемы………………………………………………………1

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Теоретическая часть. Шум с физической точки зрения …………………..3

2.2. Влияние шума на организм  человека ……………………………………...4

2.3. Мероприятия по защите от шума……………………………………………7

2.4. «Школьный шум»…………………………………………………………….8

2.5. Анкетирование………………………………………………………………..9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….11

3.1. Памятка для учащихся……………………………………………………...12

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………...13

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………14-15

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.

      Долгое  время  влияние  шума  на  организм  человека  специально  не  изучалось,  хотя в начале XX века немецкий микробиолог Роберт Кох сказал: «Когда-нибудь человеку придется ради своего существования столь же упорно бороться с шумом, как он борется сейчас с холерой и чумой».

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.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), учитывая глобальный характер шумового загрязнения окружающей среды, разработала долгосрочную программу по снижению шума в городах и населенных пунктах мира. В России защита от шумового воздействия регламентируется Законом РФ «Об охране окружающей среды» (ст. 55), а также постановлениями правительства о мерах по снижению шума на промышленных предприятиях, в городах и других населенных пунктах.

       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:

1. Изучить и проанализировать научную литературу по проблеме исследования.
2. Выяснить влияние шума и звука  на здоровье  человека.
3. Провести  опрос и проанализировать полученные результаты.
4.  Разработать «Здоровьесберегающие рекомендации» для учащихся.

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:

1. получат знания об особенностях звука  и его влиянии на слух человека;
2. понизят «шумовое загрязнение» на переменах;
3. 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.

          Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды. Раздел физики, в котором изучают звуковые явления, называют акустикой.  Звук как физическое явление представляет собой механическое колебание упругой среды (воздушной, жидкой и твердой) в диапазоне слышимых частот.    Ухо человека воспринимает колебания с частотой от 16 до 20000 Гц. Ухо человека - прекрасный приёмник звуковых колебаний. Оно состоит из трёх частей: внешнего, среднего и внутреннего уха. Элементами внешнего уха являются ушная раковина  и внешний слуховой проход. Они служат для того, чтобы направить звуковые волны к барабанной перепонке. Барабанная перепонка и соединённые с ней три слуховые косточки - это среднее ухо. Они передают звуковые колебания к элементу внутреннего уха через перепонку овального окна - жидкости заполняющей улитку. Здесь звуковые колебания с помощью слуховых рецепторов превращаются в последовательность нервных импульсов, которые передаются в мозг слуховым нервом. 

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

1. источник колебаний;
2. среда должна быть упругой;
3. 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.

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. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической подавленности, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Шум мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда. Наиболее чувствительны к действию шума люди старшего возраста. Так, в возрасте до 27лет  на шум реагируют 46,3% людей, а в возрасте 28-37 лет -57%, в возрасте 38-50 лет - 62%, а в возрасте 58 лет и старше - 72%.

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

Рекомендованные диапазоны шумов внутри помещений разного назначения такие:

• нарушение сна
• сердечно-сосудистые и нервные расстройства
• чувство усталости
• повышенная утомляемость
• понижение настроения
• понижается способность к учебе
• понижается производительность труда
• снижается слух
• 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:

1. Шум становится причиной преждевременного старения. В тридцати случаях из ста шум сокращает продолжительность жизни людей в крупных городах на 8-12 лет.

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.

«Школьный шум»

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.

Результаты анкетирования:

1. Шум на уроках мешает тебе сосредоточиться?

1) да, очень   103-54%;

2) нет, у нас на уроках не шумно   48-25%;

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

2. Шум на переменах мешает тебе отдыхать?

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

2) нет, на переменах не так уж и шумно   78-41%;

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%;

2) 15-20 человек   78-41%;

3) 20-25 человек   49-25%.

4. Какое направление в музыке вы предпочитаете?

1. Рок   27-14%;
2. Рэп   34-18%;
3. Поп   21-11%
4. Классическая музыка   24-13%
5. Я меломан   86-44%.

5. Включаете ли вы музыку, когда делаете уроки?

1. Да   79-41%;
2. Нет   38-20%
3. Иногда   75-39%.

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

1. Динамики   27-14%;         
2. Наушники   83-43%;        
3. когда как   82-43%

7.Раздражает ли вас посторонний шум?

1. Да   51-27%;
2. Нет   16-8%
3. Иногда   125-65%.

8. Можете ли вы отвлечься от окружающих шумов?

1. Да   108-56%;
2. Нет   22-11%;
3. Иногда   62-33%

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

1. Да   83-43%;
2. Нет   30-16%;
3. Иногда   79-41%.

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

1. Да   71-37%;
2. Нет   121-63%.

11. Просыпаетесь ли вы под звук будильника?

1. Да   121-63%;
2. Нет   29-15%;
3. Иногда   42-22%.

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

1. Да   68-35%;
2. Нет   124-65%.

Проанализировав ответы, я сделала следующие выводы:

1. Шум на уроках  и переменах оказывает вредное воздействие, считает половина обучающихся, хотя другой половине он не мешает.
2. Количество обучающихся в классе главная причина шума на уроке.
3.  Большинство учеников слушают музыку во время выполнения домашнего задания, отдавая предпочтение тяжелой музыке. Качество умственной работы снижается.
4. Школьники  предпочитают  слушать музыку через наушники, музыка раздражает барабанные перепонки и оказывает вредное действие на здоровье  учеников.
5. Длительное воздействие шума оказывает влияние на психологическое состояние. Раздражение от постороннего шума зависит в основном от темперамента человека.
6.  Сильно уставший человек не обращает внимания на посторонние раздражители и не всегда может проснуться под звук будильника.
7. 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:

1. 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.
2. Шум  оказывает свое  разрушающее  действие  на  весь  организм  человека.  Его  гибельной  работе  способствует  и  то обстоятельство,  что  против  шума  мы  практически  беззащитны.
3. Чтобы обезопасить себя от ненужных звуков в школе, не следует кричать на переменах, включать музыку на полную мощность.
4. Полностью оградить себя от шума невозможно, но мы можем сами уменьшить его влияние на себя и окружающих.

Результаты:

Создали презентацию по теме: «Влияние звука и шума на организм человека»,  буклет для обучающихся по защите от вредного воздействия звуков и шума на основе рекомендаций.

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

1. Изучить санитарные нормы шума для жилых помещений и образовательных учреждений.
2. Измерить уровень шума в  школе с помощью шумомера.
3. Проверить остроту слуха у обучающихся и учителей.

Литература

1. А.В. Перышкин, Е.М. Гутник Физика 9 класс, Издательство «Дрофа», Москва 2013 г.
2. А.Б. Кимбар «Физика в живой природе».
3. Р.А. Гибель «Справочник по физике для студентов и школьников»
4. А.В. Тарасов «Физика в природе»
5. Интернет - ресурсы: http://www.businesseco.ru
6. Санитарно-эпидемиологические правила (СанПиН 2.4.2.1178-02). "Гигиенические требования к условиям обучения в общеобразовательных учреждениях", 2002.
7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Шумовое_загрязнение
8. Проблема влияния шума на организм человека. (www.conf.muh.ru)
9. О вредном влиянии шума  (www.webasto-msk.ru)
10. Проблема влияния шума на организм человека. (www.conf.muh.ru)
11. http://shumolov.ru/vliyanie-shuma-zvuka-na-organizm/

Приложение № 1

Приложение № 2

Приложение № 3

Памятка для учащихся:

1. Не злоупотребляйте слушанием громкой музыки, иначе возможны кратковременные нарушения слуха, звон в ушах.
2. Не увеличивать громкость звука в наушниках плеера, пытаясь заглушить внешний шум.
3. В  шумном месте использовать противошумовые мягкие "беруши" или наушники-вкладыши.
4. Слушать музыку в наушниках на средней громкости. При возникновении болевых ощущений немедленно прекратить прослушивание, снять наушники и дать ушам отдохнуть.
5. Если Вы решили позвонить, то выберите тихое место.
6. Давать ушам отдохнуть. Чаще гулять на свежем воздухе. Лучше всего выйти в лес или на берег реки. Пение птиц или журчание воды положительно воздействуют на слуховые функции и дают ушам необходимый отдых.
7. С  простудой и насморком, когда заложен нос и гайморовы пазухи, недопустимы резкие перепады давления.
8. Не оставляйте для фона включенными телевизор, музыкальный центр, когда их никто не слушает.
9. Ограничьте время пользования плеером, просмотра телевизионных передач, работы за компьютером. И помните, что громкая музыка в наушниках также негативно сказывается на здоровье, и в первую очередь на слух.
10. Сажайте больше деревьев вокруг зданий, что позволит снизить уровень шума от транспорта на 10 дБ.
11. Следите за разговорной речью: не кричите, не повышайте голос.
12. Старайтесь чаще выбираться на природу. Слушайте пение птиц, шелест листвы, шум воды, ведь тишина и естественные звуки природы просто необходимы человеку, перегруженному шумами города.
13. Старайтесь не шуметь на уроках, так как шум влияет на трудоспособность и результативность труда.
14. Перемены используйте для отдыха, а не для прослушивания громкой музыки.
15. При выполнении шумной работы, через каждый час-полтора делайте 10-минутный перерыв.
16. По возможности избегайте шумных улиц, крупных автомагистралей, выбирайте маршрут по тихим улочкам и через дворы.
17. Проходите регулярное медицинское обследование.