Тема проекта: Физика шума
проект (7, 8, 9 класс)
Представлен отчёт о ходе работы над проектом, его реферативная и практическая часть
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
Ход работы над проектом | 33.81 КБ |
Реферативная часть проекта "Физика шума" | 867.17 КБ |
Памятка по теме проекта "Физика шума" | 376.93 КБ |
Предварительный просмотр:
Отчёт о выполнении работы
Тема проекта: Физика шума
Актуальность проблемы
О неблагоприятном воздействии шума на живые организмы было известно еще задолго до возникновения таких наук, как акустика и аудиология. Например, на Руси, когда стерлядь входила в малые реки на нерест, церкви не звонили в колокола. С развитием техники человек стал обитать, можно сказать, в новом мире шумов. Шум, подобно загрязнению воздуха, воды и почвы, угрожает здоровью и благополучию населения.
В настоящее время ученые во многих странах мира ведут исследования с целью выяснения влияния шума на организм человека. По данным интернет - источников, за последнее время средний уровень шума, производимый только транспортом, увеличился на 12-14 децибел и продолжает расти (около 1 децибела в год). Кроме того, против шума мы практически беззащитны. Например, яркий свет заставляет нас инстинктивно зажмуриваться. Тот же инстинкт самосохранения спасает нас от ожога, отводя руку от огня или от горячей поверхности. А вот на воздействие шумов защитной реакции у человека нет. В связи с ростом шума можно представить состояние людей через несколько лет, последствия могут оказаться катастрофическими. Вот почему проблема борьбы с шумом приобретает все большую остроту.
Цель исследования: выяснить воздействие повседневного шума на организм человека.
Задачи исследования
- Найти, изучить и систематизировать литературу по выбранной теме.
- Рассмотреть физические характеристики звука и шума.
- Провести социологический опрос учителей и учащихся.
- Собрать прибор, измеряющий уровень шума.
- Оценить шумовую загрязнённость в районе своего жилого дома и в школьных помещениях.
Объект исследования: шум.
Предмет исследования: действие шумов на организм человека.
Методы исследования
- Работа с источниками информации.
- Анкетирование, интервьюирование.
- Анализ, сопоставление фактов и статистических данных, выводы.
- Экспериментальные исследования.
Гипотеза: Люди воспринимают шум по-разному. Кого-то раздражают даже негромкие звуки, а кому-то не мешает и сильный шум. Возможно, это зависит от возраста, состояния здоровья, индивидуальных особенностей. Предположу, что шум вреден не всегда.
Проектный продукт: выпуск памятки «Осторожно, шум!»
Обзор информации по теме
«Физика шума»
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 и сегодня многие люди не догадываются 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.
Шум коварен, его вредное действие на организм совершается незримо, незаметно. Нарушения в организме обнаруживаются не сразу. Постепенно возникают головные боли, снижение памяти, повышенная утомляемость, эмоциональная неустойчивость.
Мало кто связывает плохое внимание и низкую производительность на уроках с присутствием школьного шума. А ведь постоянный шум ведет к снижению слуха и развитию тугоухости. Снижается активность мозга, интеллектуальная деятельность. Особенно вредно влияет шум на детей, делает их раздражительными, капризными, нарушает сон, снижает аппетит. По статистике сегодня 20 млн. россиян страдают тугоухостью. Несмотря на это, молодёжь продолжает слушать громкую музыку, не задумываясь о том, что когда звук нарастает, организм производит много гормонов стресса, например, адреналин. При этом сужаются кровеносные сосуды, замедляется работа кишечника. В дальнейшем всё это может привести к нарушениям работы сердца и кровообращения. Эти перегрузки – причина каждого, по крайней мере, десятого инфаркта.
Вот почему абсолютно недопустимо делать уроки под музыку, злоупотреблять прослушиванием музыки через плеер или магнитофон на уроках, лекциях, а также бесконтрольно пользоваться ими на улице и в транспорте.
Проведя анкетирование педагогов и учащихся старших классов нашей школы, я пришла к следующим выводам:
- На уроках шум мешает почти половине учеников и большинству учителей.
- На переменах шум, в основном, не мешает ни ученикам, ни учителям.
То есть, несмотря на то, что в настоящее время научно доказано, что шум – это общебиологический раздражитель, который оказывает воздействие не только на орган слуха, но и на весь организм в целом, мало кто обращает серьезное внимание на эту проблему. Есть правда ряд работ, посвящённых этой теме, но информированность населения, на мой взгляд, недостаточная. И я считаю необходимым внести свой вклад в ликвидацию этого пробела.
Основными источниками вышеприведённой информации являются интернет-ресурсы и литература:
- http://ru.wikipedia.org/wiki/
- http://www.avdspb.ru/vliyanie-zvuka-na-cheloveka.html
- http://nsportal.ru/ap/drugoe/vliyanie-zvuka-i-shuma-na-organizm-cheloveka-0
- Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х Т./Под ред. Исаева Л.К. Т.1. – М.: ПАИМАС. 2007. – 512с.
- Кузнецов А. Н. Биофизика электромагнитных воздействий. – М.: Энергоатомиздат. 1994.-254 с.
- Физические поля и безопасность жизнедеятельности / А.В. Гордиенко.- М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006 год.
Полный список используемой литературы приведён в реферативной части проекта.
Описание проделанной работы
Определившись с темой, целью проекта, конечным результатом, я решила начать с теоретического рассмотрения вопросов: какова физическая природа звука и шума. В основной части проекта я описала их характеристики. Рассмотрела от чего зависит скорость звука, чем определяется его задержка. Звук — это физическое явление, представляющее собой распространение механических колебаний в различных средах. Звук характеризуется амплитудой и спектром частот. Человек слышит колебания в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц.
Выяснила, что беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков носит название шума, т.е. шумы – это непериодические колебания. Иными словами, шум – это громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание.
Шумы имеют различную природу (производственные шумы и непроизводственные). Выяснила, что такое белый шум, провела ряд классификаций шумов (по спектру, по частоте, временным характеристикам и др.).
Рассматривая влияние шума на организм человека, подробно описала один из наиболее сложных и тонких органов человека – орган слуха – ухо человека, оно является тем органом, который воспринимает звуки, при этом оно воспринимает как звук только изменение давления.
Когда звуковая волна поступает в слуховой проход, она ударяется о барабанную перепонку, последняя начинает вибрировать. Затем через молоточек, наковальню и стремечко колебания передаются в жидкость внутреннего уха, там особые (волосковые) клетки преобразуют вибрацию в электрические импульсы, передаваемые слуховым нервом в мозг, где в конечном итоге у человека возникают слуховые ощущения. Они зависят от физических характеристик волны: амплитуды и частоты, которым соответствуют физиологические характеристики - громкость и высота звука. Громкость определяется амплитудой колебаний, а высота – частотой. Так, шмель в полете делает 220 взмахов в секунду, а комар – 500-600. Поэтому полет шмеля сопровождается низким звуком (жужжанием), а полет комара – высоким (писком).
Под влиянием сильного шума в органе слуха происходят необратимые изменения. Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена. Сначала интенсивный шум вызывает временную потерю слуха. В нормальных условиях через день или два слух восстанавливается. Но если воздействие шума продолжается длительное время, восстановление не происходит, и временный сдвиг порога слышимости превращается в постоянный. Сначала повреждение нервов сказывается на восприятии высокочастотного диапазона звуковых колебаний (4 тысячи герц или выше), постепенно распространяясь на более низкие частоты. Высокие звуки «ф» и «с» становятся неслышными. Нервные клетки внутреннего уха оказываются настолько поврежденными, что атрофируются и гибнут.
При неспецифическом действии шума люди жалуются на головные боли, снижение памяти, нарушения сна, эмоциональную неустойчивость. Если человек по ночам постоянно подвергается воздействию шума громкостью 50 дБ или выше – такой шум издает улица с неинтенсивным движением, могут возникнуть сердечно - сосудистые заболевания. Для того чтобы заработать бессонницу, достаточно шума в 42 дБ; чтобы просто стать раздражительным – 35 дБ (звук шепота). Если воздействует шум интенсивностью выше 95 дБ, то можно обнаружить нарушения витаминного, белкового, углеводного, холестеринового и водно-солевого видов обмена.
Доказано, что вместе со снижением слуха возникают изменения, способствующие снижению сопротивляемости организма человека, например, при увеличении производственного шума на 10 дБ, общая заболеваемость работников увеличивается в 1,2 - 1,3 раза.
К субъективному восприятию шума можно привыкнуть и он уже не будет столь заметен для человека, а вот адаптация к неспецифическим вегетативным реакциям невозможна. То есть, в физиологическом смысле привыкание к шуму не наблюдается, частота и выраженность неспецифических изменений нарастают вместе с увеличением времени контакта с шумом, например с увеличением стажа работы в шумном производстве.
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. Ученые Австрии установили, что шум сокращает жизнь городских жителей на 8 – 12 лет.
Шум рассеивает внимание человека, существенно влияет на его трудоспособность и результативность труда. Так, при фоне шума в 70 дБ человек, выполняющий операции средней сложности, допускает в 2 раза больше ошибок, чем при отсутствии этого шумового фона. Особенно сильно влияет шум на работоспособность людей, занятых умственным трудом. Ощутимый шум снижает работоспособность людей умственного труда более чем в 1,5 раза, а у занятых физическим трудом — почти на 1/3. При этом информация, полученная при ощутимом шумовом загрязнении, долго не может храниться в памяти человека или сохраняется только в пассивном (узнаваемом в тексте), а не в активном варианте.
Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости. Шумы высоких уровней могут явиться благоприятной средой для развития стойкой бессонницы, неврозов и атеросклерозов.
Отсюда можно сделать вывод: от чрезмерного шума (выше 80 дБ) страдают не только органы слуха, но и другие органы и системы (кровеносная, пищеварительная, нервная т.д.), нарушаются процессы жизнедеятельности, энергетический обмен, что приводит к преждевременному старению организма
Отдельно рассмотрела школьный шум и его влияние на умственную работоспособность. Выяснила, какую опасность для подростков представляют плееры и дискотеки.
Коротко остановилась на влиянии на организм человека инфразвука.
Обработав добытую информацию, я стала искать пути защиты от шума. С этим я тоже справилась.
Но меня очень сильно волновал вопрос об уровне шума у меня дома и в школе. Прибор был только в СЭС, с собой мне его не дали. Тогда я решила изготовить , хотя бы простейший шумомер, так как промышленные стоят очень дорого. Нашла схему, заказала через интернет-магазин детали. А пока они шли, решила качественно определить шумовую загрязнённость около своего дома. В практической части описаны мои исследования. Результаты показали, что жителям нашего дома необходимо принимать меры для защиты своего жилья от шума, в том числе и от уличного. Поэтому я решила в памятку «Осторожно, шум!» добавить материал по защите от шума жилого помещения.
Не сразу я собрала индикатор шума ШМ-1 (журнал «Горизонты техники», Польша). Пришлось менять полярность в схеме, ещё кое-что, но в конце всё получилось!
Прибор ШМ-1 позволяет ориентировочно измерять громкость в квартире, школе, на предприятии. Его можно использовать в качестве «аплодисментомера» во время концертов. Стоимость моего прибора равна примерно двум тысячам рублей.
Так как я не смогла найти акустический генератор, то градуирование прибора провела, используя шумомер SL – 50 VOLTCRAFT, сравнивая показания на двух приборах при одном уровне шума.
После получения шкалы, я измерила уровень шума в школе, он оказался выше нормы.
Для борьбы с шумовыми загрязнениями в школе, я провела беседы с младшими школьниками. Привлекаю органы ученического самоуправления для организации на переменах игр младших школьников. Выпустила памятку и брошюру «Осторожно, шум!». Планирую организовать и провести школьную радиолинейку по теме «Шум: за и против!».
Заключение
Закончив свой проект, я могу сказать, что за время работы над ним многому научилась. Например, ставить цель и искать пути её решения, не отступать при неудачах. Я расширила предметные знания по физике. Сама узнала и друзьям рассказала много нового, интересного про шум и его влияние на организм человека.
Выводы
В процессе работы над проектом, я пришла к следующим выводам:
Шум коварен, его вредное действие на организм совершается незримо, незаметно. Нарушения в организме обнаруживаются не сразу. Постепенно возникают головные боли, снижение памяти, повышенная утомляемость, эмоциональная неустойчивость.
Конечно, не всякий шум вреден. Без естественного шумового фона (20-30 дБ) невозможна человеческая жизнь. Человека угнетает и абсолютная тишина.
Кроме того, шумы природного происхождения благотворно влияют на человеческий организм. Шум вреден и необходим одновременно. Важна и субъективная реакция на шум.
Установлено, например, что люди умственного труда, люди с развитой чувствительностью (ученые, представители творческих профессий) ощущают воздействие шума острее, чем представители других форм занятости. Поэтому, с субъективной точки зрения, шум можно определить как всякий нежелательный, мешающий, вредный звук.
Цели и задачи проекта решены. Гипотеза о том, что шум вреден не всегда получила подтверждение. Влияние шума на организм достаточно многогранно. Следует избегать его вредных воздействий. В любом случае, предупреждён – значит вооружён.
Отзыв руководителя проекта
Практическая значимость
1.Собранный материал может быть использован как на уроках физики в средней школе при изучении темы «Звуковые волны», так и во внеклассной работе. Реферат содержит систематизированную информацию, выходящую далеко за рамки школьной программы.
2. Памятка «Осторожно, шум!» содержит много интересной и полезной информации.
3.Наибольшую значимость имеет интеллектуальный продукт проекта: выход автора на широкую молодёжную аудиторию с идеей охраны окружающей среды от шумового загрязнения, умение увлечь, повести за собой и не оставить равнодушными!
Личное участие автора и новизна работы просматривается и в выборе темы, и в постановке целей и задач, которые она логично и последовательно решает. Исследовано большое количество научных статей, проведено анкетирование, определено шумовое загрязнение в районе жилого дома, самостоятельно изготовлен действующий прибор.
Работа над проектом дала Анне опыт самостоятельности, ответственности, инициативности. Хочется отметить, что это не первая исследовательская работа по физике, к поиску, исследованиям законов природы Анна «приохотилась» с 7 класса. Всегда её отличала целеустремлённость, желание «во всём дойти до самой сути». Так, например, определив в начале данного проекта конечный продукт – выпуск памятки, в ходе работы решила сама изготовить прибор и исследовать шумовое загрязнение в школе и дома.
Предварительный просмотр:
Автор:
Осипова Анна Олеговна
ученица 11 «А» класса
Руководитель:
Прокушева Наталья Анатольевна
учитель физики высшей
квалификационной категории
Нижнеудинск
Содержание
I Теоретическое изучение проблемы 5
1.2 Непериодические колебания – шумы 8
1.2.1 Влияние шума на организм человека 9
1.2.1.1 Специфическое действие шума 9
1.2.1.2 Неспецифическое действие шума 11
2.2 Оценка внешнего шумового загрязнения жилого дома 19
2.3.1 Изготовление индикатора шума ШМ-1 23
2.3.2 Измерение уровня шума в школе 24
Введение
Слышу шум обыкновенный от машин вокруг.
Этот грохот техногенный не исчезнет вдруг.
Поезда, автомобили не остановить,
Хочешь или нет – придётся в этом мире жить.
Кристина Петрова.
Многие мифы о творении мира утверждают, что Вселенная была создана с помощью звука. Так, согласно Гермесу Трисмегисту, звук был первым, что потревожило предвечную тишину, и посему он явился причиной всего созданного в мире, предшествуя свету, воздуху и огню. Звук – это призывающий и творческий символ.
Способность к восприятию звуков, является важнейшей составляющей полноценного общения человека с окружающим миром. Звуковые ощущения позволяют получать эстетическое наслаждение от прослушиваемой музыки, пения птиц, шороха листьев. Они дают массу полезной информации, необходимой нам повседневно. Однако в последние десятилетия одной из важнейших проблем стала борьба с шумом. 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.
Актуальность проблемы
О неблагоприятном воздействии шума на живые организмы было известно еще задолго до возникновения таких наук, как акустика и аудиология. Например, на Руси, когда стерлядь входила в малые реки на нерест, церкви не звонили в колокола. С развитием техники человек стал обитать, можно сказать, в новом мире шумов. Шум, подобно загрязнению воздуха, воды и почвы, угрожает здоровью и благополучию населения.
В настоящее время ученые во многих странах мира ведут исследования с целью выяснения влияния шума на организм человека. По данным интернет - источников, за последнее время средний уровень шума, производимый только транспортом, увеличился на 12-14 децибел. Все чаще встречается шерспин – «шумовая боязнь». Против шума мы практически беззащитны. Ослепительно яркий свет заставляет нас инстинктивно зажмуриваться. Тот же инстинкт самосохранения спасает нас от ожога, отводя руку от огня или от горячей поверхности. А вот на воздействие шумов защитной реакции у человека нет. В связи с ростом шума можно представить состояние людей через несколько лет, последствия могут оказаться катастрофическими. Вот почему проблема борьбы с шумом приобретает все большую остроту.
Цель исследования: выяснить воздействие повседневного шума на организм человека.
Задачи исследования
- Найти, изучить и систематизировать литературу по выбранной теме.
- Рассмотреть физические характеристики звука и шума.
- Провести социологический опрос учителей и учащихся.
- Собрать прибор, измеряющий уровень шума.
- Оценить шумовую загрязнённость в районе своего жилого дома и в школьных помещениях.
Объект исследования: шум.
Предмет исследования: действие шумов на организм человека.
Методы исследования
- Работа с источниками информации.
- Анкетирование, интервьюирование.
- Анализ, сопоставление фактов и статистических данных, выводы.
- Экспериментальные исследования.
Гипотеза
Люди воспринимают шум по-разному. Кого-то раздражают даже негромкие звуки, а кому-то не мешает и сильный шум. Возможно, это зависит от возраста, состояния здоровья, индивидуальных особенностей. Предположу, что шум вреден не всегда.
I Теоретическое изучение проблемы
1.1 Что такое звук?
Звук — это физическое явление, представляющее собой распространение механических колебаний в виде упругих волн в твёрдой, жидкой или газообразной среде. В узком смысле под звуком понимают колебания, рассматриваемые по отношению к тому, как они воспринимаются органами чувств животных и человека.
Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой колебаний и спектром частот. Обычно человек слышит колебания, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот от 16-20 Гц до 15-20 кГц (1 Гц – это одно колебание в секунду). Звук ниже диапазона слышимости человека называют инфразвуком; выше — ультразвуком (до 1 ГГц) и гиперзвуком (от 1 ГГц). Различают продольные и поперечные звуковые волны в зависимости от соотношения направления распространения волны и направления механических колебаний частиц среды распространения.
Сила звука измеряется в единицах, получивших название бел – в честь Александра Белла, изобретателя телефона. Однако на практике оказалось более удобным использовать десятые доли бела, то есть децибелы (дБ).
Слуховые ощущения, которые у нас вызывают различные звуки, во многом зависят от амплитуды звуковой волны и ее частоты. Амплитуда и частота являются физическими характеристиками звуковой волны. Этим физическим характеристикам соответствуют определенные физиологические характеристики, связанные с нашим восприятием звука. Такими физиологическими характеристиками являются: громкость и высота звука.
Громкость звука определяется его амплитудой: чем больше амплитуда колебаний в звуковой волне, тем громче звук. Так, когда колебания звучащего камертона затухают, вместе с амплитудой уменьшается и громкость звука. И наоборот, ударив по камертону сильнее, и тем самым увеличив амплитуду его колебаний, мы вызовем и более громкий звук.
Громкость звука зависит, также, от того, насколько чувствительно наше ухо к данному звуку. Наибольшей чувствительностью человеческое ухо обладает к звуковым волнам с частотой 1-5 кГц.
Измеряя энергию, переносимую звуковой волной за 1 с через поверхность площадью 1 м2, мы найдем величину, называемую интенсивностью звука.
Оказалось, что интенсивность самых громких звуков (при которых возникает ощущение боли) превышает интенсивность самых слабых звуков, доступных восприятию человека, в 10 триллионов раз! В этом смысле человеческое ухо оказывается намного более совершенным устройством, чем любой из обычных измерительных приборов. Ни одним из них столь широкий диапазон значений измерить невозможно (у приборов он редко превосходит 100).
Единицу громкости называют соном (от латинского «сонус» - звук). Громкостью в 1 сон обладает приглушенный разговор. Тиканье часов характеризуется громкостью около 0,1 сон, обычный разговор – 2 сон, стук пишущей машинки – 4 сон, громкий уличный шум – 8 сон. В кузнечном цехе громкость достигает 64 сон, а на расстоянии 4 м от работающего двигателя реактивного самолета – 256 сон. Звуки еще большей громкости начинают вызывать болевые ощущения (приложение С.1).
Помимо громкости, звук характеризуется высотой. Высота звука определяется его частотой: чем больше частота колебаний в звуковой волне, тем выше звук. Колебаниям небольшой частоты соответствуют низкие звуки, колебаниям большой частоты – высокие звуки (приложение А.1). Так, например, шмель машет в полете своими крылышками с меньшей частотой, чем комар: у шмеля она составляет 220 взмахов в секунду, а у комара – 500-600. Поэтому полет шмеля сопровождается низким звуком (жужжанием), а полет комара – высоким (писком).
Звуковую волну определенной частоты иначе называют музыкальным тоном. Поэтому о высоте звука часто говорят как о высоте тона.
Основной тон с «примесью» нескольких колебаний других частот образует музыкальный звук. Например, звуки скрипки и пианино могут включать в себя до 15-20 различных колебаний. От состава каждого сложного звука зависит его тембр. Тембр звука, или иногда его называют окраской звука, определяется амплитудами и частотой дополнительных обертонов (звуки более высокой частоты). На основной тон могут накладываться обертоны с различными амплитудами, что и определяет тембр звука.
1.1.1 Скорость звука
Скорость звука — есть скорость распространения звуковых волн в среде. 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.
Как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях скорость звука меньше, чем в твёрдых телах, что связано в основном с убыванием сжимаемости веществ в этих фазовых состояниях соответственно.
В воздухе при температуре 00 С и нормальном атмосферном давлении скорость звука составляет 340–344 м/с, в морской воде — около 1500 м/с, в некоторых металлах скорость звука достигает 7000 м/с. Скорость звука в любой среде вычисляется по формуле: , где— адиабатическая сжимаемость среды; — плотность.
1.1.2 Задержка звука
Звук, как известно, распространяется с задержкой, которая определяется расстоянием от источника звука до человеческого уха. Как это происходит? Механические колебания источника звука (музыкального инструмента или колонки динамика) сжимают/разрежают (выталкивают/притягивают) воздух около себя. Сжатый воздух начинает расширяться прочь от источника звука, сжимая в свою очередь соседнюю воздушную область. Таким образом, область сжатого воздуха путешествует от источника звука к уху.
Расстояние, между областями одинакового сжатия воздуха называется длиной звуковой волны λ.
Формула длины волны: λ = ν / f , где λ – длина волны; ν – скорость звука; f – частота звука.
Чтобы «надавить» на ухо, область сжатого звука должна затратить некоторое время для прохождения пути от источника звука до уха. Этим и объясняется задержка звука. Расстояние вносит задержку распространения звука не зависящую от частоты, так как скорость звука на разных частотах одинакова.
Формула задержки распространения звука: tз = S / ν , где tз – задержка; S – расстояние; ν – скорость звука.
Один метр вносит задержку распространения звука tз = (1 м) / (340 м/с) = 0,0029 секунды или примерно 3 мс (миллисекунды).
1.2 Непериодические колебания – шумы
Беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков носит название шума. Шумы – непериодические колебания. Им соответствует сплошной спектр, т. е. набор частот, непрерывно заполняющих некоторый интервал. Иными словами, шум – это громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание.
Шум имеет определенную частоту, или спектр, выражаемый в герцах, и интенсивность – уровень звукового давления, измеряемый в децибелах. Источники шума могут быть как производственные, так и непроизводственные (приложения С.2, С.4).
Шелест листьев, например, производит шум силой 30 дБ, нормальная человеческая речь имеет громкость 40-70 дБ, оркестр – 80 дБ, а реактивный двигатель – от 120 до 140 дБ.
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.
Шумы имеют ряд классификаций. По спектру шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.
По характеру спектра шумы подразделяют на широкополосные шумы с непрерывным спектром и тональные шумы, в спектре которых имеются выраженные тона.
По частоте шумы подразделяются на низкочастотные; среднечастотные и высокочастотные.
По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные, которые в свою очередь делятся на колеблющиеся, прерывистые и импульсные.
По природе возникновения шумы подразделяются на механические; аэродинамические; гидравлические и электромагнитные.
В городе источники шума чрезвычайно разнообразны, но основной из них — транспорт, который вызывает 60 – 80% всех шумов. Это воздействие, даже если мы не придаем ему значения, не проходит бесследно для нашего организма.
1.2.1 Влияние шума на организм человека
Наука, изучающая влияние звука, шума на функции организма называется аудиология. В настоящее время доказано, что шум – это общебиологический раздражитель, то есть он оказывает воздействие не только на орган слуха, но и на весь организм в целом. Таким образом, действие шума можно разделить на специфическое и неспецифическое. Специфическое действие шума проявляется в изменениях, которые наступают в слуховом анализаторе, а неспецифическое – в изменениях, возникающих в других органах и системах человека.
1.2.1.1 Специфическое действие шума
Одним из важнейших органов чувств является слух. Благодаря ему мы способны принимать и анализировать все многообразие звуков окружающей нас внешней среды. Слух всегда бодрствует, в известной мере даже ночью, во сне. Он постоянно подвергается раздражению, ибо не обладает никакими защитными приспособлениями, сходными, например, с веками, предохраняющими глаза от света. Ухо – один из наиболее сложных и тонких органов: он воспринимает и очень слабые, и очень сильные звуки. Когда звуковые волны поступают в слуховой проход, они ударяются в барабанную перепонку. Она начинает вибрировать, включая в процесс слуховые косточки, которые, в свою очередь, передают колебания в жидкость внутреннего уха.
Там они воспринимаются волосковыми клетками, которые переводят вибрацию в электрические импульсы, передаваемые слуховым нервом в мозг.
Человеческое ухо состоит из трех основных частей: наружного уха, среднего уха и внутреннего уха (рис.1).
Наружное ухо можно увидеть в зеркало – оно включает в себя ушную раковину и наружный слуховой проход (1). Наружный слуховой проход заканчивается барабанной перепонкой, расположенной под углом к нему (2). Она, как мембрана микрофона, передает звук в среднее ухо, которое находится непосредственно за ним – в полости черепа.
Усиливают звуковые колебания самые маленькие косточки человеческого тела – молоточек, наковальня и стремечко (4).В среднем ухе также располагается евстахиева труба (3), которая соединяется с носоглоткой. При ее помощи выравнивается давление в среднем ухе. Над основанием евстахиевой трубы находится внутреннее ухо (5). Из-за формы, напоминающей раковину улитки, его называют лабиринтом. Это заполненное жидкостью образование обеспечивает восприятие звуков. Внутри располагается канал, стенки которого покрыты рецепторами, последние улавливают колебания звуковых волн и передают их на слуховые нервы.
Ухо воспринимает как звук только изменение давления. Когда звучит отдельная нота, давление периодически то нарастает, то убывает, и этот процесс циклически повторяется.
Рисунок 1. Строение органа слуха.
Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения. При высоких уровнях шума слуховая чувствительность падает уже через 1-2 года, при средних – обнаруживается позже, через 5 - 10 лет, то есть снижение слуха происходит медленно, болезнь развивается постепенно. Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена. Сначала интенсивный шум вызывает временную потерю слуха. В нормальных условиях через день или два слух восстанавливается. Но если воздействие шума продолжается месяцами или, как это имеет место в промышленности, годами, восстановление не происходит, и временный сдвиг порога слышимости превращается в постоянный. Сначала повреждение нервов сказывается на восприятии высокочастотного диапазона звуковых колебаний (4 тысячи герц или выше), постепенно распространяясь на более низкие частоты. Высокие звуки «ф» и «с» становятся неслышными. Нервные клетки внутреннего уха оказываются настолько поврежденными, что атрофируются и гибнут.
1.2.1.2 Неспецифическое действие шума
При неспецифическом действии шума люди жалуются на головные боли, которые могут иметь разную интенсивность и локализацию, головокружение при перемене положения тела, снижение памяти, повышенную утомляемость, сонливость, нарушения сна, эмоциональную неустойчивость, снижение аппетита, потливость, боли в области сердца. Если человек по ночам постоянно подвергается воздействию шума громкостью 50 дБ или выше – такой шум издает улица с неинтенсивным движением, могут возникнуть сердечно - сосудистые заболевания. Для того чтобы заработать бессонницу, достаточно шума в 42 дБ; чтобы просто стать раздражительным – 35 дБ (звук шепота). Если воздействует шум интенсивностью выше 95 дБ, то можно обнаружить нарушения витаминного, белкового, углеводного, холестеринового и водно-солевого видов обмена.
Влияние шума сказывается на функциях эндокринной и иммунной систем организма, в частности это может проявляться в виде трех главных биологических эффектов:
- снижение иммунитета к инфекционным болезням;
- снижение иммунитета, направленного против развития опухолевых процессов;
- появление благоприятных условий для возникновения и развития аллергических и аутоиммунных процессов.
Доказано, что вместе со снижением слуха возникают изменения, способствующие снижению сопротивляемости организма человека, например, при увеличении производственного шума на 10 дБ, общая заболеваемость работников увеличивается в 1,2 - 1,3 раза.
К субъективному восприятию шума можно привыкнуть и он уже не будет столь заметен для человека, а вот адаптация к неспецифическим вегетативным реакциям невозможна. То есть, в физиологическом смысле привыкание к шуму не наблюдается, частота, и выраженность неспецифических изменений нарастают вместе с увеличением времени контакта с шумом, например с увеличением стажа работы в шумном производстве.
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. В Великобритании, например, один из четырех мужчин и одна из трех женщин страдают неврозами из-за высокого уровня шума. Ученые Австрии установили, что шум сокращает жизнь городских жителей на 8 – 12 лет.
Шум рассеивает внимание человека, существенно влияет на его трудоспособность и результативность труда. Так, при фоне шума в 70 дБ человек, выполняющий операции средней сложности, допускает в 2 раза больше ошибок, чем при отсутствии этого шумового фона. Особенно сильно влияет шум на работоспособность людей, занятых умственным трудом. Ощутимый шум снижает работоспособность людей умственного труда более чем в 1,5 раза, а у занятых физическим трудом — почти на 1/3. При этом информация, полученная при ощутимом шумовом загрязнении, долго не может храниться в памяти человека или сохраняется только в пассивном (узнаваемом в тексте), а не в активном варианте.
Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости. Шумы высоких уровней могут явиться благоприятной средой для развития стойкой бессонницы, неврозов и атеросклерозов.
Отсюда можно сделать вывод: от чрезмерного шума (выше 80 дБ) страдают не только органы слуха, но и другие органы и системы (кровеносная, пищеварительная, нервная т.д.), нарушаются процессы жизнедеятельности, энергетический обмен, что приводит к преждевременному старению организма.
1.2.2 Школьный шум
Одним из видов шума является так называемый «школьный шум». Уровень интенсивности шума на уроках находится преимущественно в пределах от 50 до 80 дБ, с частотой от 500 до 2000 Гц. Шум до 40 дБ не вызывает отрицательных изменений, они становятся выраженными при воздействии шума в 50 и 60 дБ. Решение сложных примеров и задач при шуме в 50 дБ требует на 15-55% больше времени, чем до воздействия шума, а в 60 дБ — на 81-105%. При шуме в 65 дБ у школьников отмечено снижение внимания на 12-16%. Уровень шума свыше 80–100 дБ способствует увеличению числа ошибок в работе, снижает производительность труда примерно на 10 – 15%.
На уроках иностранного языка и на уроках, на которых должна усваиваться сложная информация (физика, математика), разница между уровнем разговора и шума должна составлять не менее 20 дБ.
От чрезмерного уровня шума усиливается состояние дискомфорта: на переменах школьное здание гудит, на уроке учителю иногда приходится работать с повышением голоса. К концу учебного дня устают и те, и другие. Как же бороться с этой проблемой? 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. Конечно, требовать абсолютной тишины во время перемен неразумно, но относительного спокойствия все же надо добиваться. В таблице (приложение С.3) приведены допустимые уровни звука на территориях школ при различных видах деятельности (СН 322385).
Скандинавские учёные пришли к выводу, что каждый пятый подросток плохо слышит, хотя и не всегда об этом догадывается. Причина – злоупотребление переносными плеерами и долгое пребывание на дискотеках.
Очень шумная современная музыка притупляет слух, вызывает нервные заболевания. Обычно уровень шума на дискотеке составляет 80–110 дБ, что сравнимо с уровнем шума интенсивного уличного движения или взлетающего в 100 метрах турбореактивного самолёта. А уровень звукового давления на рок-концерте может составить 120 дБ. Группа ученых обследовала молодежь, часто слушающую громкую современную музыку. У двадцати процентов юношей и девушек, которые непомерно увлекались рок-музыкой, слух оказался сниженным так же, как и у 85-летних стариков.
Громкость звука плеера составляет 100–114 дБ. Здоровые барабанные перепонки без ущерба могут переносить громкость плеера в 110 дБ максимум в течение 1,5 минут.
Музыка, пусть даже совсем тихая, снижает внимание – это следует учитывать при выполнении домашней работы. Когда звук нарастает, организм производит много гормонов стресса, например, адреналин. При этом сужаются кровеносные сосуды, замедляется работа кишечника. В дальнейшем всё это может привести к нарушениям работы сердца и кровообращения. Эти перегрузки – причина каждого, по крайней мере, десятого инфаркта.
Вот почему абсолютно недопустимо делать уроки под музыку, злоупотреблять прослушиванием музыки через плеер или магнитофон на уроках, лекциях, а также бесконтрольно пользоваться ими на улице и в транспорте.
1.3 Инфразвук и человек
Как показали исследования, неслышимые звуки также могут оказать вредное воздействие на здоровье человека. Длина инфразвуковой волны весьма велика (на частоте 3,5 Гц она равна 100 метрам), проникновение в ткани тела также велико. Образно говоря, человек слышит инфразвук всем телом.
Особое влияние инфразвуки оказывают на психическую сферу человека: поражаются все виды интеллектуальной деятельности, ухудшается настроение, иногда появляется ощущение растерянности, тревоги, страха, а при высокой интенсивности – чувство слабости, как после нервного потрясения.
Звук малой интенсивности вызывает тошноту и звон в ушах, а также ухудшение зрения и безотчетный страх. Звук средней интенсивности расстраивает органы пищеварения и мозг, рождая паралич, общую слабость, а иногда слепоту. Упругий мощный инфразвук способен повредить и даже полностью остановить сердце. В начале 50-х годов двадцатого века французский исследователь Гавро, изучавший влияние инфразвука на организм человека, установил, что при колебаниях порядка 6 Гц возникает ощущение усталости, потом беспокойства, переходящего в безотчетный ужас.
Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, если они носят длительный характер. По мнению ученых, именно инфразвуками, неслышно проникающими сквозь самые толстые стены, вызываются многие нервные болезни жителей крупных городов.
Ультразвуки также опасны. Механизмы их действия на живые организмы крайне многообразны. Особенно сильно их отрицательному воздействию подвержены клетки нервной системы.
1.4 Защита от шума
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».
Защита человека от шума может быть осуществлена тремя основными способами: путем создания преград на пути распространения шума (звукоизоляция), ослаблением звуковых волн по пути распространения (звукопоглощение), применением индивидуальных средств защиты.
В основу гигиенически допустимых уровней шума для населения положены фундаментальные физиологические исследования по определению действующих и пороговых уровней шума. В настоящее время шумы для условий городской застройки нормируют в соответствии с Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки (№ 3077-84) и Строительными нормами и правилами II 12-77 «Защита от шума».
Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счет уменьшения шумности транспортных средств. ГОСТ 19358-85 «Внешний и внутренний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений» устанавливает шумовые характеристики, методы их измерения и допустимые уровни шума автомобилей (мотоциклов) всех образцов. В качестве основной характеристики внешнего шума принят уровень звука, который не должен превышать для легковых автомобилей и автобусов 85-92 дБ, мотоциклов – 80-86 дБ. Санитарные нормы допустимого шума позволяют сохранить здоровье и работоспособность населения.
К градостроительным мероприятиям по защите населения от шума относятся: увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом; применение акустически непрозрачных экранов (откосов, стен и зданий-экранов), специальных шумозащитных полос озеленения; рационального размещения микрорайонов. Существенный защитный эффект достигается в том случае, если жилая застройка размещена на расстоянии не менее 25-30 м от автомагистралей и зоны разрыва озеленены. Наиболее целесообразна свободная застройка, защищенная от стороны улицы зелеными насаждениями и экранирующими зданиями временного пребывания людей (магазины, столовые, рестораны, ателье и т.п.).
В случае если результаты акустических измерений сигнализируют о слишком высоких и превышающих допустимые пределы уровнях шума, необходимо принимать все соответствующие меры по их снижению:
1. Уменьшение шума в его источнике, например, применением специальных технологических процессов, модификацией конструкции оборудования, дополнительной акустической обработкой деталей, узлов и поверхностей оборудования или применением нового и менее шумного оборудования.
2. Блокировка путей распространения звуковых волн. Этот метод, основывающийся на применении дополнительных технических средств, заключается в снабжении оборудования звуконепроницаемым покрытием или акустическими экранами и его подвеске на амортизаторах вибраций. Шум на рабочих местах можно уменьшать покрытием стен, потолка и пола поглощающими звук и уменьшающими отражения звуковых волн материалами.
3. Применение средств индивидуальной защиты там, где другие методы по той или иной причине не эффективны. Однако применение этих средств нужно считать только временным решением проблемы.
4. Прекращение эксплуатации шумного оборудования является самым радикальным и последним методом, принимаемым в учет в специальных и серьезных случаях.
Очень важно подчеркнуть возможность сокращения времени эксплуатации шумного оборудования, перемещения шумного оборудования в другое место, выбора рационального режима труда и отдыха и сокращения времени нахождения в шумных условиях.
II Практическая часть
2.1 Анкетирование
Для изучения влияния школьного шума на самочувствие человека я провела анкетирование среди учащихся и учителей нашей школы. В анкетировании приняли участие 90 человек: 76 обучающихся 9 – 11 классов и 14 педагогов. Обучающимся были заданы три вопроса:
1.Мешает ли тебе шум сосредоточиться на уроках?
2. Мешает ли тебе шум отдыхать на переменах?
3. Какое, на твой взгляд, должно быть оптимальное количество обучающихся в классе, при котором на уроках не будет шумно?
На первый вопрос 43,4 % обучающихся ответили: «Да, очень», 18,4 % считают, что на уроках не шумно, остальные не обращают внимания. Половина старшеклассников не обращает внимания и на шум на переменах, который очень раздражает лишь 11,8 % учащихся.
На вопрос об оптимальном количестве обучающихся в классе, при котором на уроках не будет шумно, 39,5 % обучающихся и 71,4 % педагогов ответили – 10-15 человек; 32,9 % детей и 14,3 % взрослых считают, что наполняемость классов должна быть 15-20 человек; остальные (27,6% обучающихся и 14,3% учителей) допускают возможной наполняемость классов 20-25 человек.
Педагоги отвечали ещё на два вопроса:
1. Бывает ли, что Вас раздражает шум на уроке?
- да, всегда (14,3 %)
- нет, это обычная рабочая атмосфера (14,3 %)
- иногда раздражает (71,4 %)
- на моих уроках не бывает шума (0 %)
2. Испытываете ли Вы во время перемен дискомфорт из-за шума детей?
- да (42,9 %)
- нет (57,1 %)
Результаты анкетирования я представила в виде диаграмм (приложения В). Проанализировав ответы обучающихся и педагогов, я сделала следующие выводы:
- На уроках шум мешает почти половине учеников и большинству учителей.
- На переменах шум, в основном, не мешает ни ученикам, ни учителям.
- И учащиеся, и педагоги единодушны во мнении, что чем меньше наполняемость класса, тем тише на уроках.
2.2 Оценка внешнего шумового загрязнения жилого дома
Я проживаю по улице Масловского, по которой и днём и ночью проезжает большое количество машин, т.к. она является одной из основных транспортных магистралей города. Узнав о последствиях шумового загрязнения, мне захотелось оценить, хотя бы качественно, уровень шума около дома, в котором я проживаю вместе с родителями. Идею того, как это сделать, я нашла в работе ангарского десятиклассника, проводившего исследования по аналогичной теме. Установила конкретное время исследования шума (утро, день, вечер) и периодичность измерений (ежедневно в течение недели). Выбранное время наблюдения не изменялось, оно заносилось в журнал мониторинга.
Закончив подсчет автомобилей на контрольной точке, определила их плотность на участке дороги, прилегающем к дому, длиной 150 метров.
Ход вычислений:
1. Среднее количество автомобилей, проезжающих за 10 минут наблюдения утром, днем и вечером за 1 день недели:
Nг ср. = 6 единиц; Nл ср = 104 единицы, где Nг ср – среднее количество грузовых машин, Nл ср – легковых.
2. Время наблюдения
τ = 10 мин = 600 с
3. Так как перед участком наблюдения находится пешеходный переход, что непосредственно ведет к снижению скорости, также, учитывая разрешенную скорость в черте города, будем считать среднюю скорость движения автотранспорта равной V = 36 км/ч = 10 м/с
4. Находим время нахождения на данном участке пути одной машины:
t 1 маш. = = 150 м/10 м/с = 15 с
5.Находим количество автомобилей, движущихся на данном участке последовательно за 1 секунду (плотность потока):
= 6 авт. / 600 с = 0,01
= 104 авт. / 600 с = 0,17
6. Находим количество автомобилей, находящихся на данном участке S в единицу времени:
Δ Nг ср = * t1 авт. = 0,01 * 15 с = 0,15 ~ 1 автомобиль
Δ Nл ср = * t1 авт. = 0,17 * 15 с = 2,55 ~ 3 автомобиля
Учитывая то, что 1 легковой автомобиль создает шум равный 70 - 80 дБ, а 1 грузовой автомобиль – 80 - 90 дБ получается, что в целом шум на дороге примерно равен 220-250 дБ. Аналогично рассчитываем для остальных дней недели (приложение Д.1). По окончанию расчетов я составила диаграмму распределения уровня шумового загрязнения по дням недели (приложение Д.1).
Выводы:
1. Наш дом находится на расстоянии 20 м от дороги, лесопосадки отсутствуют, и мы постоянно испытываем воздействие шумового загрязнения от проезжающих мимо машин.
2. Качественный анализ шумового загрязнения показывает, что в течение недели пик шума приходится на понедельник и среду, в остальные дни шум примерно одинаковый.
3. Жителям нашего дома необходимо принимать меры для защиты своего жилья от шума, в том числе и от уличного (памятка «Осторожно, шум!»).
2.3 Шумомеры
В настоящее время для измерения уровня шума пользуются специальными приборами – шумомерами (приложение А.2).
Шумомер является электронным измерительным прибором, реагирующим на звук аналогично человеческому уху и обеспечивающим объективное и воспроизводимое измерение уровней звука или звукового давления.
Воспринимаемый шумомером звук преобразуется его микрофоном в электрический сигнал. Так как амплитуда этого сигнала очень мала, то необходимо соответствующее усиление. Усиленный, предусмотренным на входе шумомера каскадом, электрический сигнал может подвергаться частотной коррекции в блоке, содержащем стандартные корректирующие схемы, или фильтрации внешними полосовыми фильтрами. Затем сигнал 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.
Шумомеры используются для осуществления санитарно-экологического контроля над воздействием шума на человека на производстве и в быту (при проверке на соответствие акустических параметров требованиям санитарных норм), в строительстве при определении звукоизоляции перекрытий и перегородок, а также при испытании агрегатов, машин, звуковоспроизводящей и радиоэлектронной аппаратуры на шумо-акустические характеристики.
Диапазон измеряемых значений уровня звука обычно составляет от 30 до 130 дБ. Если на объекте коэффициент шума превышает верхний показатель, то прибор не сможет произвести замер. Разные шумомеры имеют отклонение в 1 – 1,5 дБ. В каких температурных условиях можно использовать измеритель уровня шума, производитель указывает в характеристиках. Если указан диапазон от 0 до +40 °С, значит с прибором можно работать на открытой местности (например, автомобильный шумомер – приложение А.3). Работают шумомеры от батарейки, продолжительность функционирования на одном заряде составляет от 50 до 70 часов у разных моделей. Вес от 200 граммов. Стоимость приборов колеблется от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч рублей. Поэтому я решила самостоятельно собрать индикатор шума.
2.3.1 Изготовление индикатора шума ШМ-1
Я собрала индикатор шума ШМ-1 по материалам журнала «Горизонты техники» (Польша). Для изготовления прибора мне понадобились следующие детали (приложения Е.1- 2):
- Динамик 0,1 ГД, 8 Ом;
- Трансформатор громкоговорителя;
- Миллиамперметр постоянного тока М42303, 0 – 1 мА;
- Диод Д9Б – 4 шт.;
- Конденсатор К50-35, 10мкФ, 25В – 4 шт.;
- Конденсатор К50-35 мини, 100 мкФ, 16 В – 2 шт.;
- Резистор СП3-4АМ, 0,125 Вт, 4,7 кОм – 1 шт.;
- Резистор СF-25 (C1-4) 0,25 Вт, 100 Ом – 3 шт.;
- Резистор CF-25 (C1-4) 0,25 Вт, 2,7 кОм – 3 шт.;
- Резистор МF-25 (C2-23) 0,25 Вт, 220 кОм – 3 шт.;
- Транзистор ПМ37А – 3 шт.;
- Резистор переменный R16K1 – B500, L-20KC, 500 Ом – 1 шт.;
- Выключатель электротехнический – 1 шт.;
- Светодиод – индикатор питания – 1 шт.;
- Малогабаритная батарейка 9В («Крона») – 1 шт.;
- Металлический корпус;
- Монтажная панель из текстолита;
- Монтажные провода.
Все радиодетали, я разместила на монтажной плате и спаяла монтажным проводом согласно принципиальной электрической схеме и схеме монтажа ШМ-1 (приложения Е.3-1, Е.5). Пайку производила паяльником 220 В, 40 Вт, припой – ПОС40 (приложение Е.6).
Готовую плату я поместила в металлический корпус, соединив с батарейкой. В корпусе я сделала отверстия для миллиамперметра, выключателя, динамика и резисторов (приложения Е.7 - Е.8), расположив громкоговоритель G и измеритель М как показано на рис. 2 (приложение Е.3-2). В качестве измерителя используется миллиамперметр постоянного тока 0—1 мА. Прибор ШМ-1 позволяет ориентировочно измерять громкость в квартире, школе, на предприятии. Его можно использовать в качестве «аплодисментомера» во время концертов. Стоимость моего прибора равна примерно двум тысячам рублей.
2.3.2 Измерение уровня шума в школе
Для градуировки прибора необходимо подвести (после отключения С, Т5 и Р) между точками А и В (рис. 1, приложение Е.3) эталонное напряжение IВ (пик частотой 1000 Гц от акустического генератора). Отклонение стрелки измерителя М будет означать при этом уровень шума 50 фонов (50 дБ). Поскольку показания прибора являются в первом приближении линейными, то можно разделить шкалу равномерно в пределе от 0—50 дБ и далее. Для чего на шкалу из картона наносятся деления черной тушью.
Так как я не смогла найти акустический генератор, то градуирование прибора провела, используя шумомер SL – 50 VOLTCRAFT, сравнивая показания на двух приборах при одном уровне шума.
После получения шкалы, я измерила уровень шума в школе в период с 12.00 ч. до 14.00 ч. Измерения проводились на расстоянии 1 метр от стен и 1,5 метра над полом, при этом прибор следует держать перед собой на высоте груди, на расстоянии 25—30 см от туловища, а микрофон должен быть направлен в сторону источника звука (шума). Около раздевалки (школьные звонки, шум на переменах) – 75 дБ. Коридор (шум на переменах) – 80 дБ. Урок физкультуры (соревнования, игры) – 90 дБ. Столовая – 60 дБ.
Таким образом, учитывая допустимые нормы уровня шума в школьных помещениях (СН 322385), я сделала вывод, что средний уровень шума в нашей школе выше нормы.
III Заключение
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 и сегодня многие люди не догадываются 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. А по статистике сегодня 20 миллионов россиян страдают тугоухостью.
Мой проект – это небольшой вклад в общее дело борьбы с шумовыми загрязнениями. В работе раскрываются физические характеристики звука и шума. Приведены результаты исследований ученых о влиянии шума на организм человека. Предложены возможные способы по приближению к нормам уровня интенсивности звука. Проведён социологический опрос и проанализированы полученные результаты. Самостоятельно собран прибор для определения уровня шума, сделаны замеры в разных местах школы. Выполнено качественное определение шумового загрязнения вокруг жилого дома. Выпущен буклет с рекомендациями по профилактике шума в жилых помещениях и образовательных учреждениях.
В процессе работы над проектом, я пришла к следующим выводам:
Шум коварен, его вредное действие на организм совершается незримо, незаметно. Нарушения в организме обнаруживаются не сразу. Постепенно возникают головные боли, снижение памяти, повышенная утомляемость, эмоциональная неустойчивость.
Мало кто связывает плохое внимание и низкую производительность на уроках с присутствием школьного шума. А ведь постоянный шум ведет к снижению слуха и развитию тугоухости. Снижается активность мозга, интеллектуальная деятельность. Особенно вредно влияет шум на детей, делает их раздражительными, капризными, нарушает сон, снижает аппетит.
Но не всякий шум вреден. Без естественного шумового фона (20-30 дБ) невозможна человеческая жизнь. Интересно, что человека угнетает и абсолютная тишина. В полной тишине, например, в сурдокамере, сразу начинают беспокоить звуки и шорохи, в обычных условиях остающиеся незамеченными, – удары сердца, пульса, дыхание и даже шорох ресниц. Эти обычно неслышимые звуки в условиях абсолютной тишины воспринимаются человеком с такой интенсивностью, что могут стать причиной серьезных психических расстройств, у лиц, долгое время находившихся в сурдокамере.
Замечено также, что шумы природного происхождения благотворно влияют на человеческий организм.
Таким образом, природа шума двойственна. Он вреден и необходим одновременно. Важна и субъективная реакция на шум. Установлено, например, что люди умственного труда, люди с развитой чувствительностью (ученые, представители творческих профессий) ощущают воздействие шума острее, чем представители других форм занятости. Поэтому, с субъективной точки зрения, шум можно определить как всякий нежелательный, мешающий, вредный звук.
Цели и задачи проекта решены. Гипотеза о том, что шум вреден не всегда получила подтверждение. Влияние шума на организм достаточно многогранно. Следует избегать его вредных воздействий.
Моим личным вкладом в общее дело борьбы с шумовыми загрязнениями являются и беседы, которые я провожу с младшими школьниками. Планирую организовать и провести школьную радиолинейку по теме «Шум: за и против!». Выпустила памятку «Осторожно, шум!».
Источники информации
Интернет-ресурсы:
- http://www.gosthelp.ru/text/AvtomobilnyedorogiMeropri.html
- http://ru.wikipedia.org/wiki/
- http://www.dishisvobodno.ru/noise_pollution.html
- http://www.avdspb.ru/vliyanie-zvuka-na-cheloveka.html
- http://nsportal.ru/ap/drugoe/vliyanie-zvuka-i-shuma-na-organizm-cheloveka-0
- http://www.ekobil.com.ua/stati-o-zdorove/zvuk/
- http://expertiza34.ru/nashi-uslugi/ehkspertiza-shuma.html
- http://www.vashdom.ru/sanpin/224-218562-96/
- http://umeha.3dn.ru
Литература:
- Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х Т./Под ред. Исаева Л.К. Т.1. – М.: ПАИМАС. 2007. – 512с.
- Кабардин О.Ф.Физика. - М.: «Школа-Пресс». Физика в школе, 2003.
- Кузнецов А. Н. Биофизика электромагнитных воздействий. – М.: Энергоатомиздат. 1994.-254 с.
- Физические поля и безопасность жизнедеятельности / А.В. Гордиенко.- М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006 год.
- Экология. Учебник.- М.,2010г.
- Энциклопедия для детей. Т.18. Человек.- М.,Аванта+,2011г.
- Энциклопедия для детей от А до Я – в 10 т. Т. 4, М.: Астрель, 2010, с. 250
- Я познаю мир: Экология. – Издательство АСТ, 2012г.
Приложение А
Рисунок А.1 – Высота звука. (В начало)
Рисунок А.2 – Шумомер «ШИ – 01» (Вернуться)
Рисунок А.3 – Шумомер «АССИСТЕНТ S - (Auto)»
Приложение В
Результаты анкетирования учащихся
Диаграмма В.1 – «Влияние шума на концентрацию внимания»
Диаграмма В.2 – «Влияние шума на отдых»
Диаграмма В.3 – «Оптимальная наполняемость классов для комфортных условий обучения»
Приложение В
Результаты анкетирования педагогов
Диаграмма В.4 – «Влияние шума на раздражительность»
Диаграмма В.5 – «Влияние шума на переменах на отдых»
Диаграмма В.6 – «Оптимальная наполняемость классов для комфортных условий обучения»
Приложение С
Таблица С.1 – «Громкость различных источников звука»
Звук | Громкость, соны | Уровень громкости, фоны |
Порог слышимости | 0 | 0 |
Тиканье наручных часов | ~ 0.02 | 10 |
Шепот | ~ 0.15 | 20 |
Звук настенных часов | ~ 0.4 | 30 |
Приглушенный разговор | ~ 1 | 40 |
Тихая улица | ~ 2 | 50 |
Обычный разговор | ~ 4 | 60 |
Шумная улица | ~ 8 | 70 |
Опасный для здоровья уровень | ~ 10 | 75 |
Пневматический молоток | ~ 32 | 90 |
Кузнечный цех | ~ 64 | 100 |
Громкая музыка | ~ 128 | 110 |
Болевой порог | ~ 256 | 120 |
Сирена | ~ 512 | 130 |
Реактивный самолет | ~ 2048 | 150 |
Смертельный уровень | ~16384 | 180 |
Шумовое оружие | ~65536 | 200 |
Приложение С
Таблица С.2 – «Источники шума»
Непроизводственные (коммунальные) шумы | дБ | Производственные шумы | дБ |
Спокойное дыхание | 0 | Типографии | 74 |
Шепот, шорох листьев | 10 | Машиностроительные заводы | 80 |
Тиканье часов на расстоянии 1м | 30 | Токарный станок | 90 |
Речь, шум в магазине | 60 | Строительные предприятия | 95 |
Уличные шумы | 55 | Металлургические заводы | 99 |
Легковые автомобили | 77 | Компрессорные станции | 100 |
Автобусы | 80 | Газотурбинные энергоустановки | 105 |
Железнодорожный транспорт | 100 | Дисковая пила | 105 |
Воздушный транспорт | 100 | Пескоструйный аппарат | 118 |
Гром | 120 | Реактивный двигатель | 120 |
Болевой порог | 130 | Клепка/рубка стали | 130 |
Таблица С.3 – «Допустимые уровни звука на территориях школ при различных видах деятельности (СН 322385)»
Вид трудовой деятельности, рабочее место | Эквивалентные уровни звука (дБ) |
1. Классные помещения, учебные кабинеты, аудитории, читальные залы | 40 |
2. Преподавание и обучение. Рабочие места программистов, лаборатории для теоретических работ. | 50 |
3. Работа, выполняемая с акустическими сигналами, требующая постоянного слухового контроля | 65 |
Приложение С
Таблица С.4 – «Эквивалентные уровни звука бытовых шумов»
Источник звука | Эквивалентный уровень звука, дБ | Максимальный уровень звука, дБ |
Игры детей | 72 | 82 |
Спортивные игры: | 76 | 85 |
Работа мусороуборочной машины | 83 | 91 |
Проезды одиночных автомобилей внутри групп жилых дворов: | 57 | 67 |
Разгрузка товаров и погрузка тары в магазинах: | 60 | 71 |
Приложение Д
Таблица Д.1 – «Оценка внешнего шумового загрязнения жилого дома»
Дни недели | Время наблюдения | Среднее количество авто за день | Число авто на S (за 1 с) | Средний уровень шума (дБ) | ||||||||
Утро 7:15– 7:25 | День 16:10–16:20 | Вечер 20:00 – 20:10 | ||||||||||
Nгрузовые | Nлегковые | Nгрузовые | Nлегковые | Nгрузовые | Nлегковые | Nг ср | Nл ср | Nг ср | Nл ср | Грузо вые | Легко вые | |
Понедельник | 4 | 08 | 6 | 120 | 7 | 84 | 6 | 104 | 1 | 3 | 80-90 | 210-240 |
Вторник | 4 | 84 | 4 | 122 | 6 | 86 | 5 | 97 | 1 | 2 | 80-90 | 140-160 |
Среда | 3 | 78 | 10 | 119 | 11 | 110 | 8 | 102 | 1 | 3 | 80-90 | 210-240 |
Четверг | 7 | 77 | 9 | 88 | 6 | 72 | 7 | 79 | 1 | 2 | 80-90 | 140-160 |
Пятница | 1 | 38 | 9 | 98 | 7 | 103 | 6 | 80 | 1 | 2 | 80-90 | 140-160 |
Суббота | 4 | 48 | 7 | 10 | 6 | 86 | 6 | 79 | 1 | 2 | 80-90 | 140-160 |
Воскресенье | 8 | 61 | 4 | 74 | 1 | 67 | 4 | 67 | 1 | 2 | 80-90 | 140-160 |
Приложение Е
Рисунок Е.1-2 – «Комплектующие детали прибора ШМ-1» Вернуться
Рисунок Е.3-1– «Принципиальная электрическая схема ШМ-1»,
3-2 – «Расположение громкоговорителя G и измерителя М»
Рисунок Е.4 – «Схема монтажа ШМ-1»
Приложение Е
Рисунок Е.5 – «Собранные детали ШМ-1»
Рисунок Е.6 – «Пайка прибора ШМ-1»
Рисунок Е.7-8 – «Общий вид прибора ШМ-1»
Предварительный просмотр:
А.О. Осипова
Нижнеудинск
Осипова А.О. Осторожно, шум! – Нижнеудинск: школа-интернат №26.-17с.
Автор выражает благодарность
руководителю проекта Н.А. Прокушевой
за помощь в создании брошюры
Знаете ли вы, какую опасность представляют плееры и дискотеки для подростков, что такое «шерспин», чем занимается наука аудиология? Правда ли, что шум влияет на умственную работоспособность и как от него защититься? Обо всём этом вы сможете узнать прямо сейчас, прочитав предлагаемую брошюру.
Мальчишки и девчонки, а также их родители!
Предлагаемую информацию внимательно прочтите вы!
© МКОУ «Школа-интернат №26 г. Нижнеудинск»
2
Введение
Приходилось ли вам слышать о том, что в средние века существовала казнь «под колокол», когда гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного? А знаете ли вы, что звук в 180 децибел вызывает усталость металла, а в 190 – вырывает заклепки у конструкций. Дальнейшее увеличение уровня звука может привести к разрушению твердых тел и превращению их в своеобразный «кисель».
Уличный шум в настоящее время достигает 100 и более децибел, при этом, по данным специалистов, он ежегодно увеличивается примерно на 1 децибел.
Ученые во многих странах мира ведут исследования с целью выяснения влияния шума на организм человека. Все чаще встречается шерспин – «шумовая боязнь». Против шума мы практически беззащитны. Ослепительно яркий свет заставляет нас инстинктивно зажмуриваться. Тот же инстинкт самосохранения спасает нас от ожога, отводя руку от огня или от горячей поверхности. А вот на воздействие шумов защитной реакции у человека нет. Вот почему проблема борьбы с шумом приобретает все большую остроту.
1. Звук и шум
Звук представляет собой распространение механических колебаний в виде упругих волн в твёрдой, жидкой или газообразной среде. В узком смысле под звуком понимают колебания, рассматриваемые по отношению к тому, как они воспринимаются органами чувств животных и человека.
Звук характеризуется амплитудой колебаний и спектром частот. Обычно человек слышит колебания, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот от 16-20 Гц до 15-20 кГц (1 Гц – это одно колебание в секунду). Сила звука измеряется в децибелах (дБ).
Беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков носит название шума. Шумы – непериодические колебания. Шум имеет определенную частоту, или спектр, выражаемый в герцах, и интенсивность – уровень звукового давления, измеряемый в децибелах.
3
По природе возникновения шумы подразделяются на механические; аэродинамические; гидравлические и электромагнитные.
2. Влияние шума на организм человека
Наука, изучающая влияние звука, шума на функции организма называется аудиология. В настоящее время доказано, что шум – это общебиологический раздражитель, то есть он оказывает воздействие не только на орган слуха, но и на весь организм в целом. Таким образом, действие шума можно разделить на специфическое и неспецифическое. Специфическое действие шума проявляется
- изменениях, которые наступают в слуховом анализаторе, а неспецифическое –
- изменениях, возникающих в других органах и системах человека.
2.1 Специфическое действие шума
Слух всегда бодрствует, в известной мере даже ночью, во сне. Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения. При высоких уровнях шума слуховая чувствительность падает уже через 1-2 года, при средних – обнаруживается позже, через 5-10 лет; то есть снижение слуха происходит медленно, болезнь развивается постепенно. Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена. Сначала интенсивный шум вызывает временную потерю слуха. В нормальных условиях через день или два слух восстанавливается. Но если воздействие шума продолжается месяцами или, как это имеет место в промышленности, годами, восстановление не происходит, и
временный сдвиг порога слышимости превращается в постоянный. Сначала повреждение нервов сказывается на восприятии высокочастотного диапазона звуковых колебаний (4 тысячи герц или выше), постепенно распространяясь на более низкие частоты. Высокие звуки «ф» и «с» становятся неслышными. Нервные клетки внутреннего уха оказываются настолько поврежденными, что атрофируются и гибнут.
4
Очень шумная современная музыка также притупляет слух. По статистике сегодня 20 миллионов россиян страдают тугоухостью. Группа ученых обследовала молодежь, часто слушающую громкую современную музыку. У двадцати процентов юношей и девушек, которые непомерно увлекались рок-музыкой, слух оказался сниженным так же, как и у 85-летних стариков.
Особую опасность для подростков представляют плееры и дискотеки. Обычно уровень шума на дискотеке составляет 80–110 дБ, что сравнимо с уровнем шума интенсивного уличного движения (рис.1) или турбореактивного самолёта, взлетающего в ста метрах от человека (рис.2).
Громкость звука плеера составляет 100–114 дБ. Здоровые барабанные перепонки без ущерба могут переносить громкость плеера в 110 дБ максимум в течение 1,5 минут. Музыка, пусть даже совсем тихая, снижает внимание – это следует учитывать при выполнении домашней работы. Когда звук нарастает, организм производит много гормонов стресса, например, адреналин. При этом сужаются кровеносные сосуды, замедляется работа кишечника. В дальнейшем всё это может привести к нарушениям работы сердца и кровообращения. Эти перегрузки – причина каждого, по крайней мере, десятого инфаркта.
Рис.1 Уличный шум Рис.2 Взлёт самолёта
Вот почему абсолютно недопустимо делать уроки под музыку, злоупотреблять прослушиванием музыки через плеер или магнитофон на уроках, лекциях, а также бесконтрольно пользоваться ими на улице и в транспорте.
5
2.2 Неспецифическое действие шума
При неспецифическом действии шума люди жалуются на головные боли, которые могут иметь разную интенсивность и локализацию, головокружение при перемене положения тела, снижение памяти, повышенную утомляемость, нарушения сна, эмоциональную неустойчивость, снижение аппетита, боли в области сердца.
Доказано, что вместе со снижением слуха возникают изменения, способствующие снижению сопротивляемости организма человека, например, при увеличении производственного шума на 10 дБ, общая заболеваемость работников увеличивается в 1,2 - 1,3 раза.
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.
Сердечно-сосудистые заболевания могут возникнуть, если человек по ночам постоянно подвергается воздействию шума громкостью 50 дБ или выше – такой шум издает улица с неинтенсивным движением. Для того чтобы заработать бессонницу, достаточно шума в 42 дБ; чтобы просто стать раздражительным – 35 дБ (звук шепота). Если воздействует шум интенсивностью выше 95 дБ, то можно обнаружить нарушения витаминного, белкового, углеводного, холестеринового и водно-солевого видов обмена.
Шум рассеивает внимание человека, существенно влияет на его трудоспособность и результативность труда. Так, при фоне шума в 70 дБ человек, выполняющий операции средней сложности, допускает в 2 раза больше ошибок, чем при отсутствии этого шумового фона. Особенно сильно влияет шум на работоспособность людей, занятых умственным трудом. Ощутимый шум снижает работоспособность людей умственного труда более чем в 1,5 раза, а у занятых физическим трудом — почти на 1/3.
6
При этом информация, полученная при ощутимом шумовом загрязнении, долго не может храниться в памяти человека или сохраняется только в пассивном (узнаваемом в тексте), а не в активном варианте.
К субъективному восприятию шума можно привыкнуть и он уже не будет столь заметен для человека, а вот адаптация к неспецифическим вегетативным реакциям невозможна. То есть, в физиологическом смысле привыкание к шуму не наблюдается, частота, и выраженность неспецифических изменений нарастают вместе с увеличением времени контакта с шумом, например с увеличением стажа работы в шумном производстве.
2.3 Школьный шум
Мало кто связывает плохое внимание и низкую производительность на уроках с присутствием школьного шума. А ведь постоянный шум ведет к снижению слуха и развитию тугоухости. Снижается активность мозга, интеллектуальная деятельность.
Уровень интенсивности шума на уроках находится преимущественно в пределах от 50 до 80 дБ (рис.3). Шум до 40 дБ не вызывает отрицательных изменений, они становятся выраженными при воздействии шума в 50 и более дБ. Решение сложных задач при шуме в 50 дБ требует на 15-55% больше времени, чем до воздействия шума. При шуме в 60 дБ увеличение времени составляет 81-105%. Уровень шума свыше 80–100 дБ способствует увеличению числа ошибок в работе, снижает производительность труда примерно на 12 – 15%.
Рис.3 Влияние школьного шума на усвоение учебного материала
7
На уроках иностранного языка и на уроках, на которых должна усваиваться сложная информация (математика, физика), разница между уровнем разговора и шума должна составлять не менее 20 дБ.
От чрезмерного уровня шума усиливается состояние дискомфорта: на переменах школьное здание гудит, на уроке учителю иногда приходится работать с повышением голоса. К концу учебного дня устают и те, и другие.
Как же бороться с этой проблемой? 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.
Конечно, требовать абсолютной тишины во время перемен неразумно, но относительного спокойствия все же надо добиваться.
3. Это должен знать каждый
- В условиях городского шума происходит постоянное напряжение органов слуха, приводящее к их утомлению, снижение остроты слуха.
- Шум в 50-60 дБ приводит к повышению порога слуховой чувствительности и к ухудшению функционального состояния центральной нервной системы, поэтому допустимый уровень шума, к примеру, 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.
- Допустимая громкость на предприятиях – 80-90 дБ.
- Нормальная человеческая речь имеет громкость 40-70 дБ. Установлено, что если уровни интенсивности воспринимаемых звуков невелики и находятся в пределах возможностей человеческой речи, 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 (приложения А, В).
8
- При уровнях шума свыше 60 дБ снижается скорость переноса информации, объем кратковременной памяти, умственная работоспособность.
- Шум является одним из наиболее нетерпимых раздражителей в ночное время: он нарушает сон и отдых человека. Под влиянием шума он с трудом засыпает, часто просыпается, сон становится поверхностным и не дает хорошего отдыха, что приводит к тому, что естественное утомление после работы не исчезает, а постепенно переходит в хроническое переутомление, способствующее развитию заболеваний центральной нервной системы, гипертонической болезни (рис.4).
- Допустимый срок нахождения человека в условиях шума ограничен.
Уровеньшума, дБ | Допустимыйсрок (в сутки) | ||
92 | 6-8 часов | ||
97 | 2-4 часа | ||
102 | 1-2 часа | ||
107 | до 1 часа | ||
Рис.4 Влияние шума на здоровье человека
9
4. Защита от шума
Защита человека от шума может быть осуществлена тремя основными способами: путем создания преград на пути распространения шума (звукоизоляция), ослаблением звуковых волн по пути распространения (звукопоглощение), применением индивидуальных средств защиты.
Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счет уменьшения шумности транспортных средств. В качестве основной характеристики внешнего шума принят уровень звука, который не должен превышать для легковых автомобилей и автобусов 85-92 дБ, мотоциклов – 80-
86 дБ. Санитарные нормы допустимого шума позволяют сохранить здоровье и работоспособность населения.
К градостроительным мероприятиям по защите населения от шума относятся: увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом; применение акустически непрозрачных экранов (откосов, стен и зданий-экранов), специальных шумозащитных полос озеленения; рационального размещения микрорайонов. Существенный защитный эффект достигается в том случае, если жилая застройка размещена на расстоянии не менее 25-30 м от автомагистралей и зоны разрыва озеленены. Наиболее целесообразна свободная застройка, защищенная от стороны улицы зелеными насаждениями и экранирующими зданиями временного пребывания людей (магазины, столовые, рестораны, ателье и т.п.).
Что нужно сделать, чтобы в доме было тише
- Внешние стены должны иметь звукоизоляцию
- Двойные стекла существенно снижают шум
- Замените тонкие двери более основательными
- Настелите толстые ковровые покрытия с хорошей прокладкой
- Выберите самую тихую модель бытовой техники
- Пользуйтесь дома мягкой обувью
- Высадите деревья между домом и дорогой
10
Заключение. «Шум: за и против»
Шум коварен, его вредное действие на организм совершается незримо, незаметно, он обладает кумулятивными качествами – акустические раздражения, накапливаясь в организме, все сильнее угнетает нервную систему. Особенно вредно влияет шум на детей, делает их раздражительными,капризными, нарушает сон, снижает аппетит.
Но не всякий шум вреден. Уровень шума в 20-30 дБ практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна человеческая жизнь.
Интересно, что человека угнетает и абсолютная тишина. В полной тишине, например, в сурдокамере, сразу начинают беспокоить звуки и шорохи, в обычных условиях остающиеся незамеченными, – удары сердца, пульса, дыхание и даже шорох ресниц.
Давно также замечено, что шумы природного происхождения – шум морского прибоя, листвы, дождя, журчанье ручья и др.– благотворно влияют на человеческий организм, они успокаивают, усыпляют. Это используется в лечебных целях. Записанные на пленку «приятные» шумы могут служить своеобразным снотворным средством.
Как видим, природа шума двойственна. Он вреден и необходим одновременно. Поэтому, говоря о борьбе с шумом, нужно помнить, что речь идет не обо всех звуках вообще, а лишь о нежелательных, раздражающих, вредно влияющих на организм.
Следует избегать таких звуков, поэтому мероприятия по оздоровлению личного пространства людей с точки зрения защиты от шумового фактора очень актуальны для современного общества.
11
ТИШИНА
Юрий Коринец
Ты думаешь, что тишина
Бывает звуков лишена.
Ты думаешь, она мертва
- ей неведомы слова.
- кто же с нами говорит,
Когда в ночном костёр горит?
Кто шепчет тихие слова,
Когда колышется трава?
Кто прозвенит то стрекозой,
То комаром в тени лозы,
Тревожит нас перед грозой
И удивляет в час грозы?
Недремлющая тишина
Всегда по-разному слышна!
Но оглушает тишину
Гудок, летящий в вышину,
Хор птиц, встречающих рассвет,
Весь пробуждающийся свет.
И кажется, что тишина
- в самом деле, не слышна.
12
Источники информации
Интернет-ресурсы:
- http://www.gosthelp.ru/text/AvtomobilnyedorogiMeropri.html
- http://ru.wikipedia.org/wiki/
- http://www.dishisvobodno.ru/noise_pollution.html
- http://www.avdspb.ru/vliyanie-zvuka-na-cheloveka.html
- http://nsportal.ru/ap/drugoe/vliyanie-zvuka-i-shuma-na-organizm-cheloveka-0
- http://www.ekobil.com.ua/stati-o-zdorove/zvuk/
- http://expertiza34.ru/nashi-uslugi/ehkspertiza-shuma.html
- http://www.vashdom.ru/sanpin/224-218562-96/
- http://umeha.3dn.ru
Литература:
10. Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х Т./Под ред. Исаева Л.К. Т.1. – М.:
ПАИМАС. 2007. – 512с.
11. Кузнецов А. Н. Биофизика электромагнитных воздействий. – М.:
Энергоатомиздат. 1994.-254 с.
12. Физические поля и безопасность жизнедеятельности / А.В. Гордиенко.-
М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006 год.
- Экология. Учебник.- М.,2010г.
- Энциклопедия для детей. Т.18. Человек.- М.,Аванта+,2011г.
- Энциклопедия для детей от А до Я – в 10 т. Т. 4, М.: Астрель, 2010, с.
250
- Я познаю мир: Экология. – Издательство АСТ, 2012г.
13
Приложение А
Рисунок А.1 – «Уровни шума: комфортные, допустимые, опасные»
14
Приложение В
Таблица В.1 – «Воздействие шума на человека»
Примеры шумового воздействия | Шум | Эффект продолжительного | |||
(дБ) | воздействия | ||||
Реактивный двигатель при взлете (на | 150 | Разрыв | барабанных | ||
расстоянии 25 м) | перепонок | ||||
Удар грома, | рок-музыка, | сирена | 120 | Порог боли у человека | |
(близкое расстояние), цепная пила | |||||
Метро, мотоцикл (расстояние 8 м), | 100 | Серьезная угроза для слуха | |||
отбойный молоток, мусоровоз | (время воздействия 8 ч) | ||||
Оживленная | городская | улица, | 90 | Угроза для слуха (время | |
Дизельный грузовик | воздействия 8 ч) | ||||
Товарный поезд (расстояние 15 м), | 80 | Возможна угроза для слуха | |||
миксер | |||||
Скоростная автомагистраль (расстояние | 70 | Раздражающее действие | |||
15 м), пылесос, шумный офис, | |||||
вечеринка, телевизор | |||||
Разговор в ресторане, обычный офис, | 60 | Интенсивное воздействие | |||
Музыкальный фон, чириканье птиц | |||||
Спокойный пригород (в дневное время), | 50 | Слабое воздействие на слух | |||
разговор в жилой комнате | |||||
Таблица В.2 – «Эквивалентные уровни звука различных источников шума в жилых помещениях»
№ | Источники звука | Уровни звука, дБ |
1. | Радиомузыка | 83 |
2. | Радиоречь | 70 |
3. | Разговоры людей | 66 |
4. | Пылесосы | 75 |
5. | Холодильники | 42 |
6. | Игра на пианино | 80 |
7. | Детский плач | 78 |
8. | Наполнение ванны | 36-58 |
15
Содержание
2. Влияние шума на организм человека 4
2.1 Специфическое действие шума 4
2.2 Неспецифическое действие шума 6
Заключение. «Шум: за и против» 11
16
Молодежь слушает музыку в режиме «Нон-стоп»
Выбор за вами!!!
17
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Темы проектов по физике.
В таблице представлен перечень тем проектных, исследовательских работ по физике для выполнения учащимися 7-11 классов....
Темы проектов по физике
Проекты по физике 9 классТворческие проекты по физикеПримерная тематика проектовЧастотные характеристики голоса. Цифровая идентификация голоса.Закон электромагнитной индукции. Техническое применение: ...
Проект «Уровень шума в нашей школе»
Внеклассный проект на выявление проблем экологичного обучения в школе....
Тема проекта: Физика кедрового ореха (способы добычи и обработки)
Отчёт о выполнении работы и реферативная часть проекта...
Презентация "Физика шума"
Презентация к одноимённому проекту...
Проект «Влияние шума на человека».
СодержаниеВведение ………………………………………………………&helli...
Проект на тему"Законы физики в спорте"
Материал может быть испотльзан на уроках физической культуры и классных часах, с целью привлечения учащихся к спорту...