Проектная работа "ВЛИЯНИЕ ЗВУКОВ И ШУМОВ НА ЧЕЛОВЕКА

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

ПО ФИЗИКЕ

ВЛИЯНИЕ ЗВУКОВ И ШУМОВ НА ЧЕЛОВЕКА

Выполнил:

Ученик МБОУ «Левженская СОШ»

Улитин Григорий Александрович

Руководитель:

Сумина Елена Васильевна

Левжа 2025 год.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………….………………....3

ГЛАВА 1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ…….………………………………….………..4

1.1 Характеристика звуков и шумов..………………………………………......4

1.2 Влияние звука на организм человека……….……………………….……...8

1.3 Расстройства органов слуха, связанные с восприятием звука …..………10

1.4 Громкость и частота звука……………………………………………….….12

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ИНФРАЗВУКА И УЛЬТРАЗВУКА НА ЧЕЛОВЕКА.

ПРИМЕНЕНИЕ ЗВУКА В МЕДИЦИНЕ….…………………………..………14

2.1 Ультразвук………………………………………………………………..….14

2.2 Инфразвук………………………………………………………………..…..15

3.Практическая …………………………………………………………………..16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………….….18

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………..…19

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Мы живём в мире, где нас всюду сопровождают самые различные звуки. Каждое наше движение вызывает звук - шорох, шелест, скрип, стук. Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуки природы всегда приятны ему, они успокаивают его, снимают стрессы. Но в повседневной жизни мы больше сталкиваемся с шумом бытовой техники, промышленными, транспортными шумом. И замечаем, что наш организм устает всё больше и больше. С чем это связано, неужели окружающие нас звуки так сильно влияют на состояние, в чем тогда оно проявляется?

Объект исследования: звуки и шумы.

Предмет исследования: влияние звуков и шумов на организм человека

Цель исследования.

Изучение влияния различных звуков и шумов на организм человека.

Задачи

1. Изучить характеристики звука и шума.

2. Изучить и проанализировать литературу по теме работы.

3. Выявить влияние звука и шума на отдельные органы человека и организма в целом.

4. Провести социологический опрос и проанализировать полученные результаты.

5. Приготовить рекомендации .

Гипотеза.

Мир звуков так многообразен, богат, красив, разнообразен. Звуковые волны могут быть мощной силой, приносящей пользу или вред. А между двумя этими крайностями располагается бесчисленное количество звуков, которые непосредственно занимают сферу нашего слуха. Человек, как любой живой организм на земле находится в многообразном мире звуков. Очевидно, что звуки разной частоты оказывают разное влияние человека. Но наибольший вред на здоровье оказывает шум!

ГЛАВА 1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика звуков и шумов

Звук – это механические колебания, которые могут восприниматься как всем телом, так и органом слуха. Главной характеристикой звука является частота. Частота звука - это число колебаний в единицу времени. Считается, что человек способен улавливать звуковые колебания частотой, лежащей примерно от 20 до 20 000Гц.

То, как мы воспринимаем звуки в этом диапазоне, заложено в нас эволюцией тысячи лет назад. Слуховой аппарат помогал обнаружить опасность куда быстрее, чем другие органы чувств, поэтому человек до сих пор подсознательно остро реагирует на звуки, которые напоминают крики хищников или скрип их когтей. Неприятные ощущения, которые мы испытываем сейчас, и желание укрыться - заложенный в первобытного человека инстинкт самосохранения. Мы не избавились от него потому, что человек как вид перестал зависеть от живой природы совсем недавно - с точки зрения эволюции.

Каждый звук обладает вибрацией, и в зависимости, какой частоты будет эта вибрация, он будет нести разные действия на организм человека.

Чистый музыкальный звук всегда имеет определённую частоту или как мы обычно говорим высоту. По сути, любой музыкальный звук представляет собой организованную звуковую волну. В шуме, напротив, царит полный беспорядок. В нём можно услышать краткие высокие звуки, длительный низкий гул и резкий лязг. Шум - это множество самых различных, одновременно не сущихся звуков. От скорости изменения высоты и громкости шума зависит его восприятие: чем резче изменения, тем неприятнее шум для человеческого слуха.

В шуме очень часто можно уловить музыкальные звуки. В свою очередь, и к музыкальным звукам всегда примешивается шум. Даже самое профессиональное исполнение  музыкального произведения невозможно без дополнительных звуков – шелеста нот, стука пальцев, поскрипывания инструмента. Однако в большинстве случаев мы не реагируем на эти помехи.

Важное отличие музыкального звука состоит в том, что он происходит с постоянной или закономерно изменяющейся по времени частотой. Шумы же имеют сложную, неповторяющуюся временную зависимость и сплошной спектр.  

В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей дает время животным и человеку, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовое загрязнение.

Наоборот, тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы. Но естественные звучания голосов Природы становятся все более редкими, исчезают совсем или заглушаются промышленными транспортными и другими шумами.

Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку. Он приводит к расстройству деятельности сердца, печени, к истощению и перенапряжению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы не могут достаточно четко координировать работу различных систем организма. Отсюда возникают нарушения их деятельности.

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

Очень высок уровень и промышленных шумов. На многих работах и шумных производствах он достигает 90-110 децибелов и более. Не намного тише и у нас дома, где появляются все новые источники шума - так называемая бытовая техника.

Санитарные нормы по шуму распространяются и на рабочее место. При этом регулирующим законом в таком случае является санитарный закон СН 2.2.4. Этот закон утверждает, что максимально допустимый уровень шума на рабочем месте зависит от двух параметров — от степени тяжести труда и от степени напряжения рабочего. Эти два параметра должны определяться специальной комиссией или любым лицом, у которого есть соответствующее образование.

1. Влияние звука на организм человека

Каждый человек воспринимает звук по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.

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.

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

Их исследования показали, что…

• 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, приводит к ухудшению слуха, а иногда и к глухоте, происходят изменения объема внутренних органов.

• воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции.

• уровень шума в 20–30 дБ практически безвреден для человека.

• 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. 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.

1.3 Расстройства органов слуха, связанные с восприятием звука

Людей раздражают разные звуки. Кто-то не выносит чавканье или шумное дыхание, кто-то — храп, хруст пальцев или скрип пенопласта. При этом некоторые звуки не просто раздражают, но и вызывают настоящие сильные эмоциональные реакции — злость, гнев, страх, отвращение.

У того, как мы воспринимаем звук, есть несколько причин — эволюционных, физиологических и культурных. Попробуем разобраться во всем этом ниже.

Гиперакузия — это расстройство слухового аппарата, из-за которого звуки вызывают несоразмерную реакцию восприятия, ощущаются болезненно, громче и неприятнее, чем они есть на самом деле. При этом звуки необязательно сами по себе должны быть слишком громкими, неприятными или раздражающими.

Гиперакузия может быть симптомом серьезного неврологического заболевания. Кроме того, её могут вызывать некоторые заболевания внутреннего уха, травмы головы, инфекции/

Гиперакузия — болезнь органов нашего тела, которая влияет на восприятие звуков. Другое расстройство, которое меняет отношение к некоторым звукам — мисофония, неврологическое заболевание.

Мисофонию иногда называют селективной звуковой чувствительностью. У людей, страдающих от этого расстройства, например, скрип ногтей по стеклу вызывает не просто раздражение, но и целую гамму реакций — от тревоги до вспышки ярости или панической атаки. Название расстройства буквально переводится как «ненависть к звукам».

В целом это заболевание пока мало изучено, поэтому гипотез о его происхождении и лечении много.

1.4 Громкость и частота звука

Вне романтики звук - всего лишь вибрация, сильно воздействующая на мозг, а посредством его и на организм человека, и на все физиологические процессы. Звуковое поле - область пространства, в которой распространяются звуковые волны и происходит перенос энергии. Вот потому звук характеризуют такими понятиями, как высота и сила.

Высота оценивается в герцах (Гц) - по фамилии немецкого физика Генриха Герца и означает число колебаний в секунду. Диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот находится в пределах от 15 - 16 до 20 000 - 22 000 Гц. Различные части диапазона воспринимаются ухом неравномерно. Лучше всего слышны волны средних ("речевых") частот и особенно в зоне 500 - 2000 Гц, хуже крайние участки диапазона, т. е. ниже 50 и выше 10 000 Гц.

Ультразвуки (частота свыше 20 000 Гц) и инфразвуки (ниже 16 Гц) даже не воспринимаются ухом, но их воздействие не остается бесследным, и об этом мы обязательно поговорим. Кстати, вот что интересно: собственная частота колебаний барабанной перепонки равна приблизительно 1000 Гц, и в большинстве случаев приятными для нас звуками являются именно те, которые звучат с аналотичной частотой. К таковым относятся "голос" дождя, леса, моря, журчащей воды, а также монотонные, тихие напевы колыбельных песен.

Что же касается силы звука, то она измеряемся в единицах, называемых белами в честь Александра Грехема Бела, изобретателя телефона (на практике применяется единица измерения, равная десятой доле бела, - децибел (дБ)). Область слухового восприятия силы звука находится в пределах от 0 до 140 дБ. Шум в 20-30 дБ практически безвреден для человека и составляет естественный звуковой фон, без которою невозможна жизнь. Вообще же изменение звука на 1 дБ - это примерно наименьшее изменение, которое может уловить ухо.

Когда сила звука достигает 120 дБ, то ухо уже не только слышит звук, но и чувствует давление. Да что там говорить: даже кожа (!) может "ощущать" звук такой интенсивности.

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ИНФРАЗВУКА И УЛЬТРАЗВУКА НА ЧЕЛОВЕКА. ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ

2.1 Инфразвук

И уж если так вреден слышимый шум, то как же ведут себя его безголосые вездесущие "братья"? В начале недавно отшумевшего века американский физик Роберт Вуд выяснил, что инфразвук вызывает у людей болезненные реакции. Когда ученый включил в одном из лондонских театров инфразвуковую трубу, которая, по его замыслу, должна была создать в зале тревожное настроение, зрителей обуял самый настоящий ужас. В зале же творилось необьяснимое дребезжали оконные стекла, звенели хрустальные подвески канделябров...

При частоте 5 Гц повреждается печень, 6 Гц - развивается морская болезнь, а также ощущение усталости, тоски. Инфразвук в 7 Гц может остановить сердце и разорвать кровеносные сосуды. Низкие частоты способны вызвать панику или приступ безумия. Советский психиатр М. Никитин в 1934 году наблюдал припадки у больных эпилепсией, слушающих игру на органе. Оказывается, органные трубы порождают и инфразвуки. Причем для звука, вызывающего незначительные изменения в настроении, большой интенсивности не надо.

Исследователи, проводившие опыты по воздействию низкочастотных колебаний на человека, собирали большую аудиторию на лекцию, и затем, когда слушатели были особенно поглощены рассказом, излучали с помощью специального аппарата инфразвук. И люди уходили, не вынося его действия, хотя и не осознавали, почему они это делают.

В природе такие колебания порождаются грозами и сильнейшими ветрами, солнечными вспышками и штормами; сопутствуют выстрелам, взрывам, обвалам, землетрясениям. Во время даже небольшого шторма мощность инфразвуков достигает десятков киловатт, и влияние их распространяется на сотни километров вокруг. Промышленные инфразвуки исходят от заводских вентиляторов, воздушных компрессоров, дизелей, всех медленно работающих машин. Никуда не деться и от такого привычного постоянного источника, как городской транспорт.

2.2 Ультразвук

Ультразвуки не менее... "молчаливы", но обнаруживают свое действие весьма ощутимыми проявлениями. Они оказывают сильное влияние на живые организмы: нити водорослей разрываются, клеточки животных лопаются, кровяные тельца разрушаются; мелкие рыбы и лягушки умерщвляются за 1 - 2 минуты; температура тела испытуемых животных повышается - у мыши, например, до 45°С.

Неслышимые ультразвуки, как и невидимые ультрафиолетовые лучи, нашли применение в медицине. Так, ученые заметили, что различные шумы вызывают резонанс в мышечных тканях, что приводит к непроизвольным сокращениям мышц без участия мозга. Мышцы сокращаются незначительно, но именно это вызывает потребность произвести более основательные движения. Таким образом, если необходимо побудить людей к каким-либо действиям, шумы и ударные инструменты могут оказать значительную помощь. Для преодоления тормозящих влияний парасимпатической и эндокринной систем используются звуки с частотой около 0,9 Гц. Это песни и музыкальные произведения, активизирующие функцию внешнего дыхания, вследствие чего развивается гипероксия мышечной ткани и повышается так называемый тонус: энергия выплескивается через край, а состояние сонливости и готовности к отдыху исчезает, сменяясь бодростью и жаждой активных действий.

ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Опыт№1: «Прослушивание релаксационной музыки одноклассниками»

На фото вы видите ученика, который слушает релаксационную музыку.

Релаксацаонная музыка  помогает создать атмосферу для расслабления и отпускания повседневных забот. Когда человек слушает релаксационные композиции, его мозговые волны начинают синхронизироваться с ритмом музыки, что снижает уровень стресса и способствует общему расслаблению. Прослушивание успокаивающей музыки может снизить уровень кортизола — гормона стресса, и увеличить выработку эндорфинов — гормонов счастья. Это позитивное изменение в химическом составе мозга способствует улучшению настроения и снижению тревожности. 

Опыт №2 «Прослушивание жесткой музыки одноклассниками»

На этом фото вы видите того же ученика, который на этот раз слушает жесткую музыку с большой громкостью.

Жёсткая музыка при длительном прослушивании наблюдается изменение частоты сердечных сокращений и ритма дыхания, резкий скачок уровня сахара в крови, нарушение работы поджелудочной железы, расстройство пищеварения. Однако есть и положительные эффекты: тяжёлая музыка может снижать уровень агрессии и усиливать положительные эмоции у своих поклонников.

СОЦИАЛЬНЫЙ ОПРОС: «Какую слушают музыку»

Из 20 респондентов : 5 –слушают классическую

7- слушают релаксационную

5- слушают громкую

3- слушают жесткую

Рекомендации :

1.Чтобы уменьшить отрицательное действие шума говорите не слишком громко, не кричите на переменах, особенно в столовой. •

2.Громкость телевизора, музыкального центра и другой техники должна быть в пределах нормы.

3.Чтобы с возрастом не пришлось пользоваться слуховым аппаратом, не слушайте музыку через наушники продолжительное время уже сегодня. На дискотеке выбирайте место подальше от акустических колонок.

4. В своем доме и квартире используйте звукоизоляционные материалы.

5. При озеленении учитывайте звукопоглощающие возможности растений.

6. Не пользуйтесь без надобности автомобильным транспортом.

7 Чаще отдыхайте на природе, учитесь слушать тишину.

8.Результаты нашей работы можно использовать при планировании озеленения в городе и школе, на уроках физики, музыки, биологии, ОБЖ, для подготовки и проведения тематических классных часов и бесед, разработки познавательных игр.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Итак, шум оказывает свое разрушающее действие на весь организм человека. Его гибельной работе способствует и то обстоятельство, что 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 10 -20 лет. Поэтому эта проблема должна быть обязательно рассмотрена, иначе последствия могут оказаться катастрофическими.

Я почти не затронула проблемы воздействия шума на окружающую среду, а эта проблема так же сложна и многогранна, как и проблема воздействия шума на человека. Только защищая природу от вредных последствий своей деятельности, мы сможем сохранить и самих себя.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бондорчук М.М., Ковылина Н.В. «Занимательные материалы и факты по анатомии и физиологии человека»; издательство «Учитель»; Волгоград; 2005г. 

2. Медицинская и биологическая физика: учеб. для вузов / А. Н. Ремизов, А. Г. Максина, А. Я. Потапенко. - 6-е изд., М.: Дрофа, 2005. – 558, [2] с.: ил.

3. Печко Л.П., Рубин В.И. Энциклопедия «От А до Я». Издательство «Просвещение», 1968г. 

4. Платонов К.К. «Занимательная психология». Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия», 1964 г. 

5. Энциклопедический словарь Ожегова. Издательство «Просвещение», 1982г. 

6. Юдина «Борьба с шумом на производстве». Издательство «Просвещение», 1986г. 

7. Юдина, Белова «Охрана труда». Издательство «Просвещение», 1980г. 

8. Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х Т./Под ред. Исаева Л.К. Т.1. – М.: ПАИМАС. 1997. – 512с.

9. Кузнецов А. Н. Биофизика электромагнитных воздействий. – М.: Энергоатомиздат. 1994.-254 с.