Проект по физике на тему Планета звуков (9 класс)


ГБОУ СОШ с. Новое УсмановоПроект
«Планета звуков»
Какое влияние оказывает шум больших городов на здоровье человека?
Выполнили ученики 9 класса
Тазетдинов Рустам и Набиулин РадифРуководитель:
Хисамиева Эльвира Ильдаровна2017
Цель проекта:
Выяснить вредное воздействие шума на здоровье человека.Задачи:1.Собрать информацию о воздействии шума на здоровье человека.2.Рассмотреть информацию, проанализировать, сделать выводы. 3.Результаты работы оформить презентацией.
Шум – это случайные колебания звуков различной интенсивности и частоты. В обиходе шумом принято называть нежелательный, мешающий человеку звук.
1. ШУМ ОТ ВЕНТИЛЯТОРА.
Вентилятор является основным источником шума в вентиляционных системах. Его шум складывается из аэродинамической и механической составляющих.
Аэродинамический шум вентилятора вызывается пульсациями давления и скорости потока воздуха в проточной части вентилятора и в примыкающих воздуховодах. Основная (критическая) частота этого шум (fs) зависит от частоты вращения рабочего колеса.
Механический шум возникает от работы электродвигателя, подшипников и т.п. Этот шум имеет широкий спектр, который имеет как частоты, кратные частоте вращения вентилятора, так и частоты ударного возбуждения механических колебаний деталей конструкции.
2. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ ШУМ, ВОЗНИКАЮЩИЙ В ВОЗДУХОВОДАХ.
Аэродинамический шум в воздуховодах в первую очередь образуется, когда поток воздуха проходит острые грани, заслонки, зауженные участки, направляющие лопатки в прямоугольных отводах и т.п. Любая острая грань или препятствие на пути потока воздуха создает турбулентность потока и шум.
3. СТРУКТУРНЫЙ ШУМ.
Структурным называют шум при излучении его строительными конструкциями здания, жестко связанными с каким-либо вибрирующим механизмом, например, корпусом вентилятора. Для его снижения необходимо применять резиновые или пружинные виброизолирующие аммортизаторы под опоры вибрирующих агрегатов, гибкие вставки в воздуховоды и т.п.
Нормирование шума
Для оценки уровней шума в помещениях весь частотный диапазон был разбит на отдельные полосы – октавы. Среднегеометрические частоты октавных полос, на которых производится нормирование шума, строго стандартизированы: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум считается допустимым, если измеренные с помощью шумомера или теоретически определенные уровни звукового давления (L) во всех октавных полосах нормируемого диапазона частот (31,5 - 8000 Гц) не превышают нормативных значений.
Применяют и другой метод нормирования шума, основанный на интегральной оценке всего частотного диапазона «одним числом» при измерении шума с помощью характеристики «А» шумомера. В этом случаев спектре шума уменьшаются составляющие на низких и средних частотах (до 1000 Гц), что примерно соответствует характеру восприятия шума человеком на различных частотах. Определяемый уровень при этом называется уровнем звука (LA) и характеризуется одним числом в дБА.
Нормирование шума производится в соответствии с требованиями СНиП 23-03-2003 «Защита от шума». Предельно допустимые уровни шума для жилых комнат квартир, номеров гостиниц, помещений офисов и кафе зависят не только от времени суток, но и от категории комфортности здания: А – высококомфортные условия, Б – комфортные условия, В – предельно допустимые условия. Кроме того, предельно допустимые уровни шума от оборудования систем вентиляции и кондиционирования воздуха следует принимать на 5 дБ (или 5дБА) ниже указанных в СНиП. Предельно допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровни звука в дБА от работы систем вентиляции и кондиционирования воздуха представлены в таблице 1 согласно СНиП 23-03-2003 с учетом поправки –5 дБ (дБА).
4. ШУМ В УШАХ
Слово "tinnitus" (шум в ушах) происходит от латинского tinnire, что значит "звенеть". Явление описывается как звуковое ощущение, возникающее в голове и не связанное ни с каким внешним источником.
Около одной трети россиян (32%) хоть раз испытали явление шума в ушах. Эти данные подтверждаются подобными же исследованиями и в Америке. Даже 13% детей школьного возраста с нормальным слухом испытывают, по крайней мере эпизодически, шум в ушах. Примерно 18 млн россиян обращаются за медицинской помощью в связи с шумом в ушах, 9 млн жалуются на серьезные проявления болезни, а 2 млн являются инвалидами по причине преследующих их мучительных звуков.
Традиционно классификация шума в ушах, которой пользуются и в современной медицинской литературе, базируется на понятиях объективного и субъективного шума. Объективный шум в ушах характерен для тех редких заболеваний, при которых появляется шум, слышный постороннему наблюдателю. Субъективный шум в ушах возникает у всех пациентов, которые ощущают звук, не поддающийся оценке со стороны. Классификация, более приближенная к практике и популярная среди оториноларингологов, классифицирует шум в ушах по его этиологии: сосудистый, наружного и среднего уха, мышечный, периферический и центральный нейросенсорный.
5. ЦИФРОВОЙ ШУМ
 - отклонения цветовых, яркостных характеристик пикселей от воспринимаемых ПЗС-матрицей значений. Т.е. случайные разноцветные пиксели на фотографии записываемые на матрицу некорректным образом.
По визуальному характеру цифровой шум можно сравнить с зернистостью в аналоговом методе фотографирования, тем более что он и ведет себя так же: чем выше чувствительность элемента (будь то матрица или пленка), тем больше шума. Зрительно он воспринимается как зернистость, пятна, расплывчатость границ.
В основе шума чаще всего лежат технические особенности конструкции фотоаппарата и недостатков технологии цифровой фотографии. В большинстве случаев разноцветные пиксели появляются из-за того, что некоторые из них записываются в файл иначе, чем они должны восприниматься матрицей. Уровень шума напрямую зависит от чувствительности. При увеличении чувствительности возрастает и напряжение на сенсоре, а вместе с увеличением напряжения увеличивается и количество неправильно записанных пикселей. Это происходит оттого, что сенсор нагревается. Чем больше температура сенсора от увеличения напряжения, тем больше шумов.
Из статьи Сергея Лопатина. Еще одно определение цифрового шума:
Шум (Цифровой шум) - неравномерная (нелинейная) структура изображения, состоящая из мелких элементов, имеющих различия в яркости или цветовом оттенке. Цифровой шум изначально возникает при считывании данных с сенсора фотокамеры ввиду неравномерного заряда светочувствительных элементов. На появление цифрового шума непосредственно влияют такие факторы как характеристики сенсора, температура сенсора, время экспонирования, и косвенно - алгоритм обработки изображения, получаемого с cенсора.Шум может быть как яркостным (Luminance noise), так и хроматическим (Cromatic noise). Обычно фотографии с избыточным шумом выглядят неестественно, являются низкокачественными. Часто Цифровой шум путают с зерном. Понятие Зерно применимо только к фотоплёнке.
Как бороться с появлением шумов, а так же их устранением?
В первую очередь нужно стараться не допускать появления шума. Для этого нужно снимать при низком значении ISO (при низкой светочуствительности матрицы). Чем больше значение, тем больше вероятности появления шума. При недостаточном освещении нужно не повышать светочувствительность, а пользоваться штативом, оставляя значение параметра ISO как можно ниже.
Если шумы уже все-таки присутствуют на снимке - их можно убрать с помощью специализированных программ или фильтров.
Что такое шум?
394335129730500Спокойная атмосфера в доме – залог комфорта и полноценного отдыха всей семьи. Шум оказывает отрицательное воздействие на организм человека. Повышается утомляемость, ухудшается сон, снижается острота восприятия и работоспособность. Именно поэтому так важно защитить дом от шума – как с улицы (внешний шум), так и из соседнего помещения (внутренний шум).

Шум – это различные звуки, которые мешают нам в повседневной жизни: движение лифта в доме, беспокойные соседи, автомобильная сигнализация, лай собаки, хлопанье дверей, громкая музыка. Силу каждого звука можно измерить в децибелах (дБ).
Чем выше децибелы, тем сильнее звук воздействует на организм человека!
451485381000
Планировать изоляцию помещения от шума нужно на этапе проектирования дома. К сожалению, задумываться над проблемой звукоизоляции большинство из нас начинает уже после строительства дома или проведения ремонта. А ведь тогда надежно защитить помещение от шума становится технически сложнее и дороже.

Методы борьбы с шумом:
1. Убрать источник шума
Сделать просто
Но не всегда возможно
2. Увеличить толщину стен
Использовать массивные стены, препятствуют прохождению шума (например, железобетонные)
Неэкономично
Большой расход материалов и денег.
Высокие затраты на строительство и транспортировку.
3. Изолировать с помощью звукопоглощающих материалов
Использовать легкие каркасные перегородки: каркас, облицованный с двух сторон гипсокартоном и заполненный изоляцией из стекловаты.
Выгодно
Легкая перегородка обеспечивает такую же защиту от шума, как и глухая бетонная стена массой в 10 раз больше.
ГРОМКОСТЬ ЗВУКА
Чувствительность человека к звукам разной частоты неодинакова. Она максимальна к звукам частотой около 4 кГц, стабильна в диапазоне от 200 до 2000 Гц, и снижается при частоте менее 200 Гц (низкочастотные звуки).
Громкость шума зависит от силы звука и его частоты. Громкость звука оценивают, сравнивая ее с громкостью простого звукового сигнала частотой 1000Гц. Уровень силы звука частотой 1000Гц, столь же громкого, как измеряемый шум, называется уровнем громкости данного шума. На приведенной ниже диаграмме показана зависимость силы звука от частоты при постоянной громкости.
94678598806000При малом уровне громкости человек менее чувствителен к звукам очень низких и высоких частот. При большом звуковом давлении ощущение звука перерастает в болевое ощущение. На частоте 1 кГц болевой порог соответствует давлению 20 Па и силе звука 10 Вт/кв.м.
Влияние шума на здоровье человека
Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых организмов болезненные реакции. Шум от пролетающего реактивного самолёта, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчел, разбивает открыто лежащие 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.
514355524500Уровень шума в 20-30 децибел (дБ) практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна человеческая жизнь. Для “громких звуков” допустимая граница примерно 80 децибел Звук в 130 децибел уже вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 - становится для него непереносимым. Звук в 180 децибел вызывает усталость металла, а при 190 заклёпки 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, ряд других причин. 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 гораздо позднее, через 5-10 лет.
Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон. Систематическое недосыпание и бессонница ведут к тяжёлым нервным расстройствам. Поэтому защите сна - этого “бальзама души” - от всякого рода раздражителей должно уделяться большое внимание.
Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторной деятельности. Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний ещё и потому, что он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию нервной энергии, вызывает душевное недовольствие и протест.
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 самолёта 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.
Шум - комплекс звуков, вызывающий неприятное ощущение или болезненные реакции. Шум - одна из форм физической среды жизни. Шум мешает нормальному отдыху, вызывает заболевания органов слуха, способствует увеличению числа других заболеваний угнетающе действует на психику человека.
От постоянного шума человек "сгорает"
«Шум относится к тем факторам, к которым нельзя привыкнуть», – утверждает доцент кафедры практической психологии Запорожского национального университета Анжелика Поплавская. – «Человеку лишь кажется, что он привык к шуму, но акустическое загрязнение, действуя постоянно, разрушает здоровье человека. Шум, как вредный производственный фактор, ответственен за многие профессиональные заболевания. И в первую очередь страдает именно нервная система, которая влечет уже за собой другие проблемы со здоровьем. Шумы отрицательно воздействуют на умственные способности, снижают память, рассеивают внимание, ведут к бессоннице».
Наиболее частым последствием негативного влияния шума на здоровье человека являются ослабление и потеря слуха. Особенно большому риску подвергаются те из нас, кто по долгу службы постоянно пребывают в шумных местах: рабочие цехов, крупных офисов и заводов, – констатирует психолог.
«Довольно большая проблема с пагубным влиянием шума на промышленных объектах города, но нас, психологов, на территорию заводов не пускают», – констатирует Анжелика Поплавская.
По мнению специалиста, шумовые эффекты и вибрации становятся главным фактором быстрой утомляемости.
Организм того или иного человека попросту не может отдохнуть ввиду того, что большую часть времени подвержен влиянию шума. В психологии существует название этому процессу – "синдром профессионального выгорания". При таком положении дел человек практически не испытывает положительных эмоций, он не может нормально выполнять свои функции. Все это ведет к тому, что организм уже не в состоянии самостоятельно восстановиться, даже если ему дадут возможность нормально отдохнуть. При этом установить влияние шума на организм человека достаточно сложно, поскольку негативные изменения в состоянии здоровья находящегося под влиянием акустического загрязнения начинают проявляться только через несколько лет. На этом этапе ему может помочь только психолог, иначе все может закончиться нервным срывом, – утверждает Анжелика Поплавская.
И тут возникает другая проблема – как помочь таким людям? В Запорожье до сих пор нет единого центра оказания психологической помощи. Существующие телефоны доверия не решают вопроса.
По словам Анжелики Поплавской, лет 5 назад кто-то пытался воплотить этот проект в жизнь, но ничего не получилось. А ведь это не так и сложно. Так сказать, первую элементарную психологическую помощь могут оказывать и выпускники наших вузов. При этом и цены на услуги будут невысокие, люди будут иметь возможность узнать о своих проблемах, и ребята получат нормальную практику. К нам на кафедру за помощью уже сегодня обращается много народа. Так что помогать есть кому.
441960210375500Городской шум можно отнести к причинам возникновения гипертонической болезни, ишемической болезни сердца. Постоянное воздействие шума (более 80 дБ) приводит к гастриту и язвенной болезни желудка. Негативное влияние шума сказывается не только на сердечно-сосудистой системе, но и на моторике кишечника, различных обменных процессах и, что крайне важно, на иммунитете (в частности, выработке антител для борьбы с разного рода инфекциями). Особенно опасно, что шум, снижая порог чувствительности нервных клеток в дневное время, ведет к нарушению сна, а в ночные часы он наносит здоровью человека невосполнимый ущерб.
Влияние шума на организм человека
В условиях сильного городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Это вызывает увеличение порога слышимости (10 дБ для большинства людей с нормальным слухом) на 10-25 дБ. Шум затрудняет разборчивость речи, особенно при его уровне более 70 дБ.
Ущерб, который причиняет слуху сильный шум, зависит от спектра звуковых колебаний и характера их изменения. Опасность возможной потери слуха из-за шума в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей человека. Некоторые теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно умеренной интенсивности, другие могут работать при сильном шуме почти всю жизнь без сколько-нибудь заметной утраты слуха. Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия – звон в ушах, головокружение, головную боль, повышенную усталость.
Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австрийских исследователей, это сокращение колеблется в пределах 8-12 лет. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетённости, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Шум мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда.
Наиболее чувствительны к действию шума лица старших возрастов. Так, в возрасте до 27 лет на шум реагируют 46% людей, в возрасте 28-37 лет – 57%, в возрасте 38-57 лет – 62%, а в возрасте 58 лет и старше – 72%. Большое число жалоб на шум у пожилых людей, очевидно, связано с возрастными особенностями и состоянием центральной нервной системы этой группы населения.
Наблюдается зависимость между числом жалоб и характером выполняемой работы. Данные опроса показывают, что беспокоящее действие шума отражается больше на людях, занятых умственным трудом, по сравнению с людьми, выполняющими физическую работу (соответственно 60% и 55%). Более частые жалобы лиц умственного труда, по-видимому, связаны с большим утомлением нервной системы.
Массовые физиолого-гигиенические обследования населения, подвергающегося воздействию транспортного шума в условиях проживания и трудовой деятельности, выявили определённые изменения в состоянии здоровья людей. При этом изменения функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, слуховой чувствительности зависели от уровня воздействующей звуковой энергии, от пола и возраста обследованных. Наиболее выраженные изменения выявлены у лиц, испытывающих шумовое воздействие в условиях, как труда, так и быта, по сравнению с лицами, проживающими и работающими в условиях отсутствия шума.
Высокие уровни шума в городской среде, являющиеся одним из агрессивных раздражителей центральной нервной системы, способны вызвать её перенапряжение. Городской шум оказывает неблагоприятное влияние и на сердечно-сосудистую систему. Ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, повышенное содержание холестерина в крови встречаются чаще у лиц, проживающих в шумных районах.
Шум в значительной мере нарушает сон. Крайне неблагоприятно действуют прерывистые, внезапно возникающие шумы, особенно в вечерние и ночные часы, на только что заснувшего человека. Внезапно возникающий во время сна шум (например, грохот грузовика) нередко вызывает сильный испуг, особенно у больных людей и у детей. Шум уменьшает продолжительность и глубину сна. Под влиянием шума уровнем 50 дБ срок засыпания увеличивается на час и более, сон становится поверхностным, после пробуждения люди чувствуют усталость, головную боль, а нередко и сердцебиение.
Отсутствие нормального отдыха после трудового дня приводит к тому, что естественно развивающееся в процессе работы утомление не исчезает, а постепенно переходит в хроническое переутомление, которое способствует развитию ряда заболеваний, таких как расстройство центральной нервной системы, гипертоническая болезнь.
Мероприятия по защите от автомобильного шума
Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счёт уменьшения шумности транспортных средств.
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;
использование различных приёмов планировки, рационального размещения микрорайонов.
Кроме того, градостроительными мероприятиями являются рациональная застройка магистральных улиц, максимальное озеленение территории микрорайонов и разделительных полос, использование рельефа местности и др.
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 защищёнными оказываются только внутриквартальные пространства, а внешние фасады домов попадают в неблагоприятные условия, поэтому подобная застройка автомагистралей нежелательна. Наиболее целесообразна свободная застройка, защищённая от стороны улицы зелёными насаждениями и экранирующими зданиями временного пребывания людей (магазины, столовые, рестораны, ателье и т.п.). Расположение магистрали в выемке также снижает шум на близрасположенной территории.
Микроисследование № 1
        Особую опасность представляют плееры для подростков. Громкость звука плеера составляет 100-114 дБ. Здоровые барабанные перепонки без ущерба могут переносить громкость плеера в 110 дБ максимум в течение 1,5 мин.
        Цель работы: определение количества  учеников,  у которых есть плеер.
Ход работы:
Мы провели общешкольный опрос среди 5-11 классов. Определив количество людей, имеющих плееры или сотовые телефоны с наушниками. Среди 105 человек, плееры оказались у 55 человек, что составляет 57%.
Вывод:  57% учащихся нашей школы, при регулярном использовании плееров, к 30 годам могут ощутить понижение  слуха.
 
  
 
Микроисследование №2
        Учащимся девятых  классов была предложена анкета, включающая следующие вопросы:
1. Какое направление в музыке вы предпочитаете? Рок -31%, Рэп-56%,  Поп-12%, клас.муз.-1%
2. Включаете ли вы музыку, когда делаете уроки? Да-54%. Нет-33%. Иногда-13%
3. Каким образом вы предпочитаете слушать музыку (через колонки (динамики), наушники)? Динамики – 64% наушники - 6%,  когда как – 30%
4. Раздражает ли вас посторонний шум? Да - 62%. Нет – 18%.
Иногда – 20%.
5. Можете ли вы отвлечься от окружающих шумов? Да – 68 %. Нет - 22%.
Иногда – 10%
6. Бывает ли, что вы перестаете воспринимать объяснения учителя на уроке? Да - 58%.  Нет - 20 %.
Иногда – 22%
7. Можете ли вы заснуть под громкий, надоедливый шум? Да – 74%. Нет – 26%
8. Просыпаетесь ли вы под звук будильника? Да – 74%. Нет – 21%. Иногда – 5%
9. Уровень шума в городах постоянно увеличивается. Задумываетесь ли вы о том, что это может привести к печальным последствиям? Да - 33 %. Нет - 67%.
 
         Вывод:
        Результаты неутешительны. Большинство девятиклассников  любят слушать тяжёлую музыку (рок, рэп), которая больше всего раздражает ушные перепонки. Наиболее благоприятная музыка, к сожалению, на последнем месте. Т.к. многие учащиеся  слушают музыку во время выполнения уроков, то  качество умственной работы при этом снижается.
        Большая часть школьников  предпочитает слушать музыку через колонки, и это правильно, т. к. звук рассеивается, тем самым менее воздействует на перепонки, в отличие от наушников (при одинаковой громкости).
        Раздражение от постороннего шума зависит в основном от темперамента человека. Более половины очень часто бывают «на взводе».
Бывает ли, что вы перестаете воспринимать объяснения учителя на уроке? Если человек о чем-то задумался, он перестает воспринимать все вокруг себя - «летает в облаках». Те, кто ответили «нет» судя по всему очень внимательные люди.
Можете ли вы заснуть под громкий, надоедливый шум? Сильно уставший человек не обращает внимания на посторонние раздражители. Меньшинство – эмоциональные или бодрые люди.
Просыпаетесь ли вы под звук будильника? Здесь слух большой роли не играет. Просто во время сна у одних мозг «отключается» сильнее, чем у других.
Задумываетесь ли вы о том, что постоянное увеличение уровня шума в городах может привести к печальным последствиям? Очень жаль, что многие не задумываются над этой важной проблемой. Однако мы считаем, что с возрастом они поймут ее значимость.

Вывод:
При малом уровне громкости человек менее чувствителен к звукам очень низких и высоких частот. При большом звуковом давлении ощущение звука перерастает в болевое ощущение.
Информационные ресурсы:
Электронная энциклопедия «Кирилл и Мефодий»
Энциклопедия для детей. Том 16. Физика. Ч.2.
Я. И. Перельман Занимательная физика Книга 1

Приложенные файлы


Добавить комментарий