Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа
с углубленным изучением предметов художественно-эстетического цикла № 23
Исследовательский проект
Влияние громкого звука и шума на самочувствие школьника
Выполнил:
Зуенко Данил Николаевич,
ученик 11 класса А
Руководитель:
Бережная Антонида Петровна,
учитель физики
Допускается к защите:
____________ ( 20 __ г.)
Комсомольск-на-Амуре
2016-2017
Содержание
Часть I. Теоретическая часть. 5
1.Основные понятия о звуке. 6
1.2. Понятие о звуке. 7
2.Основные понятия о шуме. 8
2.1. Шум.. 8
2.2. Действие шума на организм человека. 10
2.3. Специфическое и неспецифическое действие шума. 16
2.4. Методы защиты от шума. 18
Часть II. Практическая часть. 20
1.Шумомер. 21
1.2. Принцип работы шумомера. 21
2. Измерение шума в школе. 23
2.1.Измерение шума на уроке. 23
2.2.Измерение шума в коридоре во время урока. 23
3.Социологический опрос. 23
4. Тест «Определение остроты слуха» в нашем классе. 24
5. Тест для учеников 11 а по физике во время урока и во время перемены при открытой двери(шум) 24
6. Составление рекомендации школьникам по защите от шума. 25
7.Беседа со школьным врачом.. 25
Вывод: 26
Заключение: 27
Список использованной литературы: 28
Введение
В современных условиях шум - это один из серьезных факторов загрязнения окружающей среды; связанный с ростом городов, развитием транспорта, промышленности, бытовой техники).
Шум определяют как всякий нежелательный для человека звук. Другими словами, это звук, оцениваемый негативно и наносящий вред здоровью. С физической точки зрения шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Проявление вредного воздействия шума на организм весьма разнообразно.
К настоящему времени накоплены многочисленные данные, позволяющие судить о характере и особенностях влияния шумового фактора на слуховую функцию. Течение функциональных изменений может иметь различные стадии.
Помимо действия шума на органы слуха установлено его вредное влияние на многие органы и системы организма, в первую очередь на центральную нервную систему, функциональные изменения в которой происходят раньше, чем диагностируется нарушение слуховой чувствительности; привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, сдвигам в обменных процессах (нарушение основного, витаминного, углеводного, белкового, жирового, солевого обменов), нарушению функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Звуковые колебания могут восприниматься не только органами слуха, но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость). Воздействие шума может привести к сочетанию профессиональной тугоухости (неврит слухового нерва) с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечно-сосудистой и других систем, которые могут рассматриваться как профессиональное заболевание — шумовая болезнь.
Самые разнообразные специфические и неспецифические воздействия на организм, включая социальные, вызывают мобилизацию клеточных и гуморальных факторов иммунитета. Повышение иммунитета приводит к возрастанию устойчивости к инфекциям и опухолям. Однако резкое повышение иммунитета ведет к гиперчувствительности и аутоиммунным заболеваниям.
Таким образом, здоровье следует рассматривать как динамический процесс в условиях постоянного влияния на человеческий организм природных и искусственно создаваемых факторов окружающей среды. Все эти факторы тесно взаимосвязаны между собой и в одних случаях способствуют укреплению здоровья, а в других - вызывают болезни.
Далее немного подробнее рассмотрим - что же такое шум? Специфические и неспецифические воздействия шума, его источники и последствия такого шума, предупреждения заболеваемости.
Актуальность темы исследования.
С ростом урбанизации шум стал постоянной частью человеческой жизни, одним из существенных загрязнителей городской среды. Среди прочих факторов, влияющих на здоровье человека, шум – на втором месте после химического загрязнения воздуха. Усиление шумового фона свыше предельно допустимых величин (80 дБ) представляет собой опасность для физического и психического здоровья населения. Транспортный или производственный шум действует угнетающе на человека - утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Шум – такой же медленный убийца, как и химическое отравление.
Цель работы: выяснить, как влияет шум и громкий звук на самочувствие школьника
Задачи:
1. Изучить характеристики звука и шума.
2. Изучить и проанализировать литературу по теме работы .
3. Познакомиться с устройством шумомера.
4.Выявить влияние шума на организм человека.
5.Провести социологический опрос и проанализировать полученные результаты.
6. Экспериментально определить уровень шума в школе.
Гипотеза: по мнению учеников шум влияет на самочувствие человека .
Методы исследования:
1.Работа с источником информации.
2.Сопоставление фактов и статистических данных.
3.Анкентирование.
4.Сравнительны анализ.
5.Практическая работа по определению уровня шума в школе.
6.Наблюдение
Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты в ходе работы могут быть использованные в качестве защиты от шумовых загрязнений.
Сроки и место проведения исследования: исследование проводилось на базе кабинета физике МОУ СОШ № 23 с сентября 2016 года .
Часть I. Теоретическая часть
1.Основные понятия о звуке
Звук —физическое явление, представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. В узком смысле под звуком имеют в виду эти колебания, рассматриваемые в связи с тем, как они воспринимаются органами чувств животных и человек. Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и спектром частот . Обычный человек способен слышать звуковые колебания в диапазоне частот от 16—20 Гц до 15—20 кГц. Звук ниже диапазона слышимости человека называют инфразвуком , выше: до 1 ГГц, — ультразвуком, от 1 ГГц — гиперзвуком. Громкость звука сложным образом зависит от эффективного звукового давления, частоты и формы колебаний, а высота звука — не только от частоты, но и от величины звукового давления. Среди слышимых звуков следует особо выделить фонетические, речевые звуки и фонемы (из которых состоит устная речь), музыкальные звуки (из которых состоит музыка). Музыкальные звуки содержат не один, а несколько тонов, а иногда и шумовые компоненты в широком диапазоне частот.
1.2. Понятие о звуке
Звуковые волны могут служить примером колебательного процесса. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении её характеристик от равновесных значений с последующим возвращением к исходному значению. Для звуковых колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а её отклонение — звуковым давлением.
Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например, с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения.
В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть направление колебания частиц совпадает с направлением перемещения волны. В твёрдых телах, помимо продольных деформаций, возникают также упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных (сдвиговых) волн; в этом случае частицы совершают колебания перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость распространения продольных волн значительно больше скорости распространения сдвиговых волн.
В философии, психологии и экологии средств коммуникации звук исследуется в связи с его воздействием на восприятие и мышление (речь идет, например, об акустическом пространстве как пространстве, создаваемом воздействием электронных средств коммуникации).
2.Основные понятия о шуме
2.1. Шум
Шум как гигиенический фактор– это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, которые воспринимаются органами слуха человека.
Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение упругой среды, носящее обычно случайный характер. Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность: разговорная речь – 50…60 дБ А, автосирена – 100 дБ А, шум двигателя легкового автомобиля –80 дБ А, громкая музыка –70 дБ А, шум от движения трамвая –70…80 дБ А, шум в обычной квартире –30…40 дБ А.
По характеру нарушения физиологических функций шум разделяется на такой, который мешает (препятствует языковой связи), раздражающий (вызывает нервное напряжение, снижения работоспособности, переутомление), вредный (нарушает физиологические функции на длительный период и вызывает развитие хронических слуховых заболеваний), травмирующий (нарушает физиологические функции организма). По спектральному составу в зависимости от преобладания звуковой энергии в соответствующем диапазоне частот различают низко-, средне- и высокочастотные шумы, по временным характеристикам – постоянные и непостоянные, последние, в свою очередь, делятся на колеблющиеся, прерывистые и импульсные, по длительности действия – продолжительные и кратковременные.
В биологическом отношении шум является стрессовым фактором, способным вызвать срыв приспособительных реакций. Акустический стресс может приводить к разным проявлениям: от функциональных нарушений регуляции Центральной Нервной Системы (ЦНС) до морфологически обозначенных дегенеративных деструктивных процессов в органах. Степень шумовой патологии зависит от интенсивности и продолжительности воздействия, функционального состояния ЦНС и от индивидуальной чувствительности организма к акустическому раздражителю. Индивидуальная чувствительность к шуму составляет 4…17 %.
Характер производственного шума зависит от вида его источников. Механический шум возникает в результате работы различных механизмов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей сборочных единиц или конструкций в целом. Аэродинамический шум образуется при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам или вследствие процессов в газах. Шум электромагнитного происхождения возникает вследствие колебаний элементов электромеханических устройств (ротора, статора, сердечника, трансформатора и т. д.) под влиянием переменных магнитных полей. Гидродинамический шум возникает вследствие процессов, которые происходят в жидкостях (гидравлические удары, кавитация, турбулентность потока и т. д.).
Шум как физическое явление – это колебание упругой среды. Он характеризуется звуковым давлением как функцией частоты и времени. С физиологической точки зрения шум определяется как ощущение, которое воспринимается органами слуха во время действия на них звуковых волн в диапазоне частот 16–20 000 Гц.
Существуют нижняя и верхняя границы слышимости. Нижняя граница слышимости называется порогом слышимости, верхняя – болевым порогом. Порог слышимости – наименьшее изменение звукового давления, которое мы ощущаем. При частоте 1000 Гц (ухо имеет наибольшую чувствительность) порог слышимости составляет Р» = 2–10'5Н/м2. Порог слышимости воспринимает около 1 % людей.
Болевой порог – это максимальное звуковое давление, которое воспринимается ухом как звук. Давление свыше болевого порога может вызывать повреждение органов слуха. При частоте 1000 Гц в качестве болевого порога принято звуковое давление Р – 20 Н/м2. Отношение звуковых давлений при болевом пороге и пороге слышимости составляет 106. Это диапазон звукового давления, который воспринимается ухом. Для более полной характеристики источников шума введено понятие звуковой энергии, которая излучается источниками шума в окружающую среду за единицу времени.
В зависимости от уровня и характера шума, его продолжительности, от собственных особенностей человека шум может оказывать на него различное действие.
2.2. Действие шума на организм человека
Шум, даже когда он невелик (при уровне 50–60 дБ), создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Это часто наблюдается у людей, занятых умственной деятельностью. Слабый шум различно влияет на людей. Причиной этого могут быть: возраст, состояние здоровья, вид труда, физическое и душевное состояние человека, и др. Неприятное воздействие шума зависит и от индивидуального отношения к нему. Так, шум, производимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой посторонний шум может вызвать сильный раздражающий эффект.
Известно, что ряд таких серьезных заболеваний, как гипертоническая и язвенная болезни, неврозы, желудочно-кишечные, заболевания кожи, патологические изменения, связаны с перенапряжением нервной системы в процессе труда и отдыха. Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости, а часто и к заболеваниям. В этой связи необходимо отметить, что шум в 30–40 дБ в ночное время может явиться серьезным беспокоящим фактором. С увеличением уровней до 70 дБ и выше шум может оказывать определенное физиологическое воздействие на человека, приводя к видимым изменениям в его организме. Под воздействием шума, превышающего 85–90 дБ, в первую очередь снижается слуховая чувствительность на высоких частотах.
Сильный шум вредно отражается на здоровье и работоспособности людей. Человек, работая при шуме, привыкает к нему, но продолжительное действие сильного шума вызывает общее утомление, может привести к ухудшению слуха, а иногда и к глухоте, нарушается пищеварение, происходят изменения объема внутренних органов.
Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции. Сильный шум может способствовать возникновению травматизма, так как на фоне этого шума не слышно сигналов транспорта, автопогрузчиков и др.
Шум – одна из форм физической среды жизни. Влияние шума на организм зависит от возраста, слуховой чувствительности, продолжительности действия, характера шума. Он мешает нормальному отдыху, вызывает заболевания органов слуха, способствует увеличению числа других заболеваний, угнетающе действует на психику человека.
Шум от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчел, разбивает открытые яйца птиц в гнезде. Транспортный или производственный шум действует угнетающе на человека – утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только такой шум смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя.
Уровень шума в 20–30 дБ практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна человеческая жизнь. Для «громких звуков» допустимая граница примерно 80 дБ Звук в 130 дБ уже вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 – становится для него непереносимым. Звук в 180 дБ вызывает усталость металла, а при 190 дБ заклепки вырываются из конструкций. Недаром в средние века существовала казнь «под колоколом». Звон колокола медленно убивал человека.
Любой шум достаточной интенсивности и длительности может привести к различной степени снижения слуховой активности. Помимо частоты и уровня громкости шума, на развитие тугоухости влияют возраст, слуховая чувствительность, продолжительность, характер действия шума, др. Болезнь развивается постепенно, поэтому особенно важно заранее принять соответствующие меры защиты от шума. Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения. При высоких уровнях шума понижение слуховой чувствительности наступает уже через 1–2 года работы, при средних уровнях она обнаруживается через 5–10 лет. Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена
Шумная музыка также притупляет слух. Группа специалистов обследовала молодежь, часто слушающую модную современную музыку. У 20 процентов юношей и девушек слух оказался притупленным в такой степени, как у 85летних стариков.
Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон. Систематическое недосыпание и бессонница ведут к тяжелым нервным расстройствам. Поэтому защите сна должно уделяться большое внимание.
Шум оказывает вредное влияние на зрительные и вестибулярные анализаторы. Он способствует увеличению числа всевозможных заболеваний еще и потому, что он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию нервной энергии.
Исследования показали, что и неслышимые звуки также опасны. Ультразвук, занимающий заметное место в гамме производственных шумов, неблагоприятно воздействует на организм, хотя ухо его не воспринимает. Пассажиры самолета часто ощущают состояние недомогания и беспокойства, одной из причин которых является инфразвук. Инфразвуки вызывают у некоторых людей приступы морской болезни.
Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, если они носят длительный характер. Некоторые нервные болезни, свойственные жителям промышленных городов, вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены.
Один из основных источников шума в городе – автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растет. Наибольшие уровни шума 90–95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения.
Уровень уличных шумов обуславливается интенсивностью, скоростью и характером транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зеленых насаждений. Каждый этот фактор способен изменить уровень транспортного шума до 10 дБ.
В промышленном городе обычно высок процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к повышению уровней шума. Грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжелый шумовой режим.
Шум, возникающий на магистралях, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10–15 дБ ниже.
Акустическая характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобилей. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности двигателя, технического состояния экипажа, качества дорог, скорости движения. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счет торможения двигателем до момента включения ножного тормоза.
За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12–14 дБ, поэтому проблема борьбы с шумом в городе приобретает все большую остроту.
Для защиты людей от вредного влияния городского шума необходима регламентация его интенсивности, спектрального состава, времени действия и других параметров. При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливают такой уровень шума, влияние которого в течение длительного времени не вызывает изменений во всем комплексе физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.
В основу гигиенически допустимых уровней шума для населения положены 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» и строительными нормами и правилами «Защита от шума». Санитарные нормы обязательны для всех министерств, ведомств и организаций. Эти организации обязаны предусматривать и осуществлять необходимые меры по снижению шума до уровней, установленных нормами.
Одним из направлений борьбы с шумом является разработка государственных стандартов на средства передвижения, инженерное оборудование, бытовые приборы, в основу которых положены гигиенические требования по обеспечению акустического комфорта.
Положение «Внешний и внутренний шум автотранспортных средств, допустимые уровни и методы измерений» устанавливает шумовые характеристики, допустимые уровни шума транспорта 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. Для внутреннего шума приведены ориентировочные значения допустимых уровней звукового давления в октавных полосах частот: уровни звука составляют для легковых автомобилей 80 дБ, кабин или рабочих мест водителей грузовых автомобилей, автобусов – 85 дБ, пассажирских помещений автобусов – 75–80 дБ.
Разрабатываются мероприятия по защите населения от шума. Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счет уменьшения шумности транспортных средств.
Существенный защитный эффект достигается в том случае, если жилая застройка размещена на расстоянии не менее 25–30 м от автомагистралей и зоны разрыва озеленены. При замкнутом типе застройки защищенными оказываются только внутриквартальные пространства, а внешние фасады домов попадают в неблагоприятные условия, поэтому подобная застройка автомагистралей нежелательна. Расположение магистрали в выемке также снижает шум на близрасположенной территории.
2.3. Специфическое и неспецифическое действие шума
Специфическое действие шума сказывается на слуховом анализаторе, его звуковоспринимающей части, начиная с волосковых клеток спирального органа, являющихся рецепторами для нейронов спирального ганглия и, заканчивая нейронами коры извилины Гешли височной доли, где расположен корковый конец слухового анализатора, что приводит к развитию профессиональной тугоухости. Дистрофические (обменные, обратимые), а затем деструктивные (структурные, мало- или необратимые) изменения в слуховом анализаторе развиваются по причине длительной работы органа слуха в режиме повышенной шумовой нагрузки, повышенной афферентной импульсации, в истощающем режиме. Определенный вклад в развитие профессиональной тугоухости вносит 1) механический фактор, 2) центральные нарушения трофики слухового анализатора, 3) сосудистые нарушения.
Морфологической основой профессиональной тугоухости в основном являются некротические изменения в кортиевом органе и спиральном ганглии. Комбинированное действие шума и вибрации вызывает дегенеративные изменения в вестибулярном анализаторе - отолитовом аппарате и ампулах полукружных каналов, что обусловливает вестибулярный синдром.
Неспецифическое действие шума сказывается на функции:
Центральная Нервная Система - вплоть до эпилептиформных припадков;
пищеварительной системы - вплоть до язвенных дефектов;
сердца - вплоть до инфаркта миокарда;
сосудов - вплоть до острого нарушения кровообращения в миокарде, мозге, поджелудочной железе и других органах по ишемическому или геморрагическому типу.
Изменения в перечисленных выше и других органах и системах развиваются по нейрогуморальному механизму. Превышающий ПДУ производственный шум является стрессорным фактором. В ответную реакцию на длительное воздействие шума вовлекается неспецифическая гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система с выбросом и попаданием в циркулирующую кровь биологически активных веществ, воздействием их на гладкомышечные клетки стенок кровеносных сосудов (за исключением вен и капилляров), что приводит к повышению тонуса кровеносных сосудов, их спастическому состоянию, ишемии тканей и органов, гипоксии, ацидозу, дистрофическим (обратимым), а в дальнейшем деструктивным (мало- или необратимым) изменениям в различных тканях и органах, в большей мере в органах и системах с генотипически и/или фенотипически детерминированной повышенной слабостью и уязвимостью к «испытанию на прочность» через многократное и длительное нарушение кровообращения в них.
2.4. Методы защиты от шума
Средства защиты от шума подразделяют на средства коллективной и индивидуальной защиты.
Меры относительно снижения шума следует предусматривать на стадии проектирования промышленных объектов и оборудования. Особое внимание следует обращать на вынос шумного оборудования в отдельное помещение. Снижение шума можно достичь только путем обезшумливания всего оборудования с высоким уровнем шума.
Работу относительно обезшумливания действующего производственного оборудования в помещении начинают с составления шумовых карт и спектров шума, оборудования и производственных помещений, на основании которых выносится решение относительно направления работы.
Борьба с шумом в источнике его возникновения — наиболее действенный способ борьбы с шумом. Создаются малошумные механические передачи, разрабатываются способы снижения шума в подшипниковых узлах, вентиляторах.
Архитектурно-планировочный аспект коллективной защиты от шума связан с необходимостью учета требований шумозащиты в проектах планирования и застройки городов и микрорайонов. Предполагается снижение уровня шума путем использования экранов, территориальных разрывов, шумозащитных конструкций, зонирования и районирования источников и объектов защиты, защитных полос озеленения.
Организационно-технические средства защиты от шума связаны с изучением процессов шумообразования промышленных установок и агрегатов, транспортных машин, технологического и инженерного оборудования, а также с разработкой более совершенных малошумных конструкторских решений, норм предельно допустимых уровней шума станков, агрегатов, транспортных средств и т. д.
Акустические средства защиты от шума подразделяются на средства звукоизоляции, звукопоглощения и глушители шума.
Снижение шума звукоизоляцией. Суть этого метода заключается в том, что шумоизлучающий объект или несколько наиболее шумных объектов располагаются отдельно, изолировано от основного, менее шумного помещения звукоизолированной стеной или перегородкой. Звукоизоляция также достигается путем расположения наиболее шумного объекта в отдельной кабине. При этом в изолированном помещении и в кабине уровень шума не уменьшится, но шум будет влиять на меньшее число людей. Звукоизоляция достигается также путем расположения оператора в специальной кабине, откуда он наблюдает и руководит технологическим процессом. Звукоизолирующий эффект обеспечивается также установлением экранов и колпаков. Они защищают рабочее место и человека от непосредственного влияния прямого звука, однако не снижают шум в помещении.
Звукопоглощение достигается за счет перехода колебательной энергии в теплоту вследствие потерь на трение в звукопоглотителе. Звукопоглощающие материалы и конструкции предназначены для поглощения звука как в помещениях с источником, так и в соседних помещениях. Потери на трение наиболее значительны в пористых материалах, которые вследствие этого используются в звукопоглощающих материалах. Звукопоглощение используется при акустической обработке помещений.
Акустическая обработка помещения предусматривает покрытие потолка и верхней части стен звукопоглощающим материалом. Вследствие этого снижается интенсивность отраженных звуковых волн. Дополнительно к потолку могут подвешиваться звукопоглощающие щиты, конусы, кубы, устанавливаться резонаторные экраны, то есть искусственные поглотители.
Глушители шума применяются в основном для снижения шума различных аэродинамических установок и устройств. В практике борьбы с шумом используют глушители различных конструкций, выбор зависит от конкретной установки, спектра шума и требуемой степени снижения шума.
Глушители разделяются на абсорбционные, реактивные и комбинированные. Абсорбционные глушители, содержащие звукопоглощающий материал, поглощают поступившую в них звуковую энергию, а реактивные отражают ее обратно к источнику. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.
Часть II. Практическая часть
1.Шумомер
Шумомер — прибор для объективного измерения уровня звука. Не следует путать этот параметр с уровнем громкости. Не всякий прибор, измеряющий звук, является шумомером.(см. приложение 1.1)
1.2. Принцип работы шумомера
Фактически шумомер представляет собой микрофон, к которому подключен вольтметр, отградуированный в децибелах. Поскольку электрический сигнал на выходе с микрофона пропорционален исходному звуковому сигналу, прирост уровня звукового давления, воздействующего на мембрану микрофона, вызывает соответствующий прирост напряжения электрического тока на входе в вольтметр, что и отображается посредством индикаторного устройства, отградуированного в децибелах. Для измерения уровней звукового давления в контролируемых полосах частот, например, 31,5; 63; 125 Гц и т. п., а также для измерения уровней звука (дБА), корректированных по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот, сигнал после выхода с микрофона, но до входа в вольтметр пропускают через соответствующие электрические фильтры.
Общая схема шумомера выбирается так, чтобы его свойства приближались к свойствам человеческого уха.
Поскольку чувствительность уха зависит как от частоты звука, так и от его интенсивности, в шумомере используются несколько комплектов фильтров, отвечающих разной интенсивности шума. Данные фильтры позволяют имитировать АЧХ уха при заданной мощности звука. Эти фильтры называются А, B, C, D. Их амплитудно-частотные характеристики приведены в стандарте ГОСТ 17187-81 (соответствует отмененному МЭК 651).
Фильтр А примерно соответствует АЧХ «усредненного уха» при слабых уровнях шума, фильтр B — при сильных уровнях шума. Фильтр D был разработан для оценки авиационного шума.
В настоящее время для нормирования шума применяются только фильтры А и С (последний — для оценки пиковых уровней шума). Последние версии стандартов на шумомеры не устанавливают требований к фильтрам B и D.
Помимо требований к АЧХ, стандарты на шумомеры устанавливают требования к параметрам временного усреднения. В шумомерах применяется экспоненциальное усреднение F (fast), S (slow), I (Impulse). Временная константа характеристики F — 1/8 с, S — 1 c. Интегрирующие шумомеры имеют также линейное усреднение и измеряют эквивалентные уровни звука, уровни звуковой экспозиции, различные виды дозы шума и пр.
2. Измерение шума в школе
2.1.Измерение шума на уроке
В ходе измерений шума и громкого звука на уроке, выявили, что за 15 секунд минимальное значение 43 dB , среднее значение 55 dB , максимальное значение 75 dB. (приложение 2.1)
Вывод: уровень шума на уроке не превышает допустимые значения (60 – 75 dB) и не несёт ни какой опасности для организма человека.
2.2.Измерение шума в коридоре во время урока
В ходе измерений шума и громкого звука в коридоре во время перемены, выявили, что за 15 секунд минимальное значение 41dB,среднее значение 58 dB, максимальное значение 84 dB. (приложение 2.2)
Вывод: уровень шума в коридоре во время урока превышает допустимое значение (60 – 75 dB) и не несёт ни какой опасности для организма человека.
2.3. Измерение шума в коридоре во время перемены
В ходе измерений шума и громкого звука в коридоре во время перемены, выявили, что за 30 секунд минимальное значение 41 dB , среднее значение 65 dB, максимальное значение 82 dB.(приложение 2.3 )
Вывод: уровень шума в коридоре во время перемены превышает допустимое значение (60 – 75 dB) при длительном пребывании может нести опасность для организма человека(нарушение сна, нарушения внимания и концентрации, стресс ).
3.Социологический опрос
1)Мешает ли посторонний шум на уроке?
2)Испытываете ли вы во время перемены дискомфорт из-за шума?
3)Влияет ли шум на ваше самочувствие в течении дня?
1 категория - (5-9 класс) ( приложение 3.1)
2 категория – (10 – 11 класс)( приложение 3.2)
3 категория - (Учителя)( приложение 3.3)
4. Тест «Определение остроты слуха» в нашем классе
Острота слуха — это минимальная громкость звука, которая может быть воспринята ухом испытуемого. Нормальным слухом считается такой, при котором тиканье ручных часов среднего размера слышно на расстоянии 10-15 см.
Оборудование: механические часы, линейка.
Порядок работы:
Приближайте часы до тех пор, пока не услышите звук. Измерьте расстояние от уха до часов в сантиметрах.
Приложите часы плотно к уху и отводите от себя до тех пор, пока не исчезнет звук. Опять определите расстояние до часов.
Если данные совпадут, это будет приблизительно верное расстояние.
Если данные не совпадут, то для оценки расстояния слышимости нужно взять среднее арифметическое двух расстояний.
Нормальным слухом будет считаться такой, при котором тиканье ручных часов среднего размера слышно на расстоянии 10-15 см.
Проанализировав результаты эксперимента мы пришли к выводу, что из 7 учащихся инженерно-технического профиля нормальный слух имеют 100% учеников.(приложение 4)
5. Тест для учеников 11 апо физике во время урока и во время перемены при открытой двери(шум)
5.1 Тест во время урока(приложение 5.1)
Тест на 5 балов прошли 5 учеников
Тест на 4 бала прошли 5 учеников
5.2 Тест во время урока при открытой двери(шум)(приложение 5.1)
Тест на 5 балов прошли 4 ученика
Тест на 3 бала прошли 6 учеников
Производительность уменьшилась на 50% , работать при шуме не эффективно.
6. Составление рекомендаций школьникам по защите от шума
Не говорите слишком громко (не кричите) на переменах.
Не включайте громко телевизор, музыкальные центры.
Не слушайте музыку через наушники продолжительное время, иначе с возрастом вы вынуждены будете пользоваться слуховыми аппаратами.
На дискотеке постарайтесь находиться подальше от акустических колонок.
Отдыхайте в выходные дни на природе («слушайте тишину»).
Если ваша будущая профессия будет связана с шумным производством, используйте звукозащитные наушники или «беруши».
Свой будущий дом защитите звукоизоляционными материалами и окружите «зеленой зоной».
Терпимо относитесь к людям с пониженным слухом.
7.Беседа со школьным врачом
Были заданы следующие вопросы:
Какие заболевания связанные со слухом чаще всего встречаются у школьников?
Какие факторы вызывают нарушения слуха?
Как сохранить хороший слух?
Ответы на поставленные вопросы:
Основное заболевание, которое встречается у школьников – это тугоухость. Тугоухость – стойкое ослабление слуха, при котором нарушается восприятие звуков окружающего мира и речевая коммуникация. Это заболевание может быть врожденной патологией, а может быть приобретённой. Тугоухость развивается в первую очередь из-за болезней связанных с горлом, носом и с самими ушами.
В первую очередь основным фактором нарушения служат заболевания связанные со слухом, горлом и носом.
Чтобы сохранить хороший слух в первую очередь нужно беречь здоровье. Вовремя обращаться к врачу. Вовремя лечиться. Вовремя проводить профилактику своего организма в целом.
Вывод:
Экспериментальная проверка гипотезы исследования нашла свое подтверждение. Нами сделаны следующие выводы:
1. Чрезмерный шум — одна из важнейших проблем. Его вредное воздействие на организм совершается незаметно. Нарушения в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм против шума практически беззащитен. Понижение слуха под влиянием шума, как правило, необратимо, т. к. в основе лежит атрофия нервных элементов. Современная медицина не располагает лечебными средствами, способными восстановить погибшие или даже гибнущие нервные клетки.
2. С гигиенических позиций относительно комфортным считается акустический режим при уровне звука до 60 дБ, для нервной системы вреден шум свыше 50-60 дБ, а при уровнях выше 80 дБ начинается область максимального дискомфорта. Даже низкий уровень громкости мешает концентрации внимания во время умственной работы.
3. Чтобы обезопасить себя от ненужных звуков в школе, не следует кричать на переменах, включать музыку на полную мощность.
4. Чтобы снизить шум в квартире, следует поставить звуконепроницаемые окна и двери, или звукоизоляцию помещения.
5. На улице нельзя слишком громко включать наушники, т. к. на уличный шум, ставший уже обыденным, будет накладываться музыка, и тем самым превысит допустимую норму. После умственной работы ни в коем случае нельзя громко включать рок, т. к. басы отрицательно влияют на уставший мозг, и часть новой информации может потеряться. Классика и джаз наоборот помогают систематизировать материал, во время работы он лучше усваивается.
6. Полностью оградить себя от шума невозможно, но мы можем сами уменьшить его влияние на себя и окружающих.
Заключение:
В ходе работы над проектом нами были изучены свойства и особенности шума. Было рассмотрено физическое понятие шума, тема, к которой относится явление шума.
Шум — беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков. Под бытовым шумом понимают всякий неприятный, нежелательный звук или совокупность звуков, нарушающих тишину, оказывающих раздражающее или патологическое воздействие на организм человека.
Влияние шума на организм человека. Реакция человека на шум различна. Некоторые люди терпимы к шуму, у других он вызывает раздражение, стремление уйти от источника шума. Психологическая оценка шума в основном базируется на понятии восприятия, причем большое значение имеет внутренняя настройка к источнику шума. Она определяет, будет ли шум восприниматься как мешающей. Часто шум, воспроизводимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой шум, вызванный соседями или каким-нибудь другим источником, оказывает сильный, раздражающий эффект. Большую роль играет характер шума и его периодичность. Ухо — единственный орган, при помощи которого мы можем почувствовать шум. Но оказывается человеческое ухо, также как и другие органы, нуждается в защите, в данном случае — защите от шумового загрязнения. Шум оказывает вред на наш организм незаметно для нас, т. е. мы не можем видеть воздействие шума на нас. Были приведены факты из истории, из которых можно понять, что люди с давних времён знали о вреде шума, пытались разнообразными способами бороться с ним. В работе также представлены способы защиты от шума, борьбы с шумовым загрязнением.
Список использованной литературы:
1. Агранат Б.А. и др. Основы физики и техники ультразвука. - М.: Высшая школа, 1987. - 352 с.
2. Баулин И. За барьером слышимости. - М.: «Знание»6 1971. - 176 с.
3. Большая Советская Энциклопедия. Издание 3-е. М.: «Советская Энциклопедия», 1978.
4. Бондорчук М.М., Ковылина Н.В. «Занимательные материалы и факты по анатомии и физиологии человека»; издательство «Учитель»; Волгоград; 2005г.
5. Буянова Н.Ю. Я познаю мир: Дет. Энцикл.: Медицина/Я 11. - М.: ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1997., С.224-246.
6. Володин В. Энциклопедия для детей. Т.19. Экология. - М.: Аванта+, 2004., С.272.
7. Гулиа Н.В. Удивительная физика: О чем умолчали учебники. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005., С.135-138.
8. Леонович А.А. Я познаю мир: Физика: Дт. Энцикл. - М.: ООО «Издательство АСТ», 2002., С.235-327.
9. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник. - М.: Просвещение, 1992. - 320 с.
10. Санитарно-эпидемиологические правила (СанПиН №2.01.007-16). «Гигиенические требования к условиям обучения школьников в различных видах современных общеобразовательных учреждении».
11. СанПиН №3.01.035-17. Санитарно-эпидемиологичские требования к жилым зданиям. Санитарные правила и нормы «Предельно-допустимые уровни шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки.