Тема: В мире звуков
Цель: Привить интерес к изучению физике;
Расширить кругозор.
Шумовое загрязнение атмосферы постоянно растет. Шум вредно влияет на здоровье человека, повышает кровяное давление, вызывает нарушение ритма сердца, а продолжительное воздействие интенсивного шума ведет к глухоте. Очень сильный звук в состоянии даже вызвать разрыв барабанной перепонки. С шумом необходимо бороться. Умение соблюдать тишину – показатель культуры человека и его доброго отношения к окружающим. Тишина нужна землянам так же, как солнце и свежий воздух.
у многих выдающихся людей, таких как композитор Бетховен, ученый Циолковский восприятие звука было затруднено – они попросту были глухими. Но тем не менее они продолжали творить, создавая гениальные произведения. Оказывается, при некоторых формах глухоты, когда слуховой нерв не поврежден, звук проходит через кости. Иногда глухие могут танцевать, воспринимая ритм музыки благодаря колебаниям пола. Известно, что великий композитор Бетховен, будучи глухим, слушал музыку с помощью трости, одним концом которой он опирался на рояль, держа другой в зубах.
Возможности человека беспредельны, даже тяжелый недуг не помеха, человек постоянно, изо дня в день должен стремиться к вершинам мастерства, к поиску нового, к совершенству.
Шум – это звуковые волны, воспринимаемые людьми как неприятный, мешающий или даже вызывающий болезненные ощущения фактор. Бактериолог Роберт Кох (1843-1910) почти сто лет назад предсказал, что “когда-нибудь человеку придется ради своего существования столь же упорно бороться с шумом, как он борется сейчас с холерой и чумой”. Чаще всего шум – продукт техники, и потому стал опасен сравнительно недавно. Характерные примеры шума – свист, треск, шипение, дребезжание.
Единица уровня громкости – бел (Б) (в честь Александра Грейама Белла (1847-1922)– изобретателя телефона). Человек на слух может обнаружить разницу в уровне громкости приблизительно в1 дБ=0,1 Б, что соответствует изменению интенсивности источника звука в 1,26 раза. Что удвоение интенсивности звука ухо воспринимает как увеличение громкости на 3 дБ.
Шумы окружают человека повсюду. Рано утром звон будильника громкостью 56-80 дБ пробуждает нас ото сна. Кофейная мельница, которую мы включаем утром, дает шум громкостью около 70 дБ. За завтраком мы слушаем музыку, передаваемую по радио, – это 50-70 дБ. По пути на работу или в школу нас окружает транспортный шум на уровне 70-80 дБ.
Как правило, шум нас раздражает, мешает работать, отдыхать, думать.
Возможности человека беспредельны, даже тяжелый недуг не помеха, человек постоянно, изо дня в день должен стремиться к вершинам мастерства, к поиску нового, к совершенству.
Шум – фактически постоянно действующий негативный фактор окружающей среды, он преследует людей на работе, в транспорте, дома, на отдыхе, так ,что проблема эффективной шумоизоляции – весьма актуальна.
В завершение – маленькие советы, что нужно сделать, чтобы в доме, где вы живете, было тише:
внешние стены должны иметь звукоизоляцию;
двойные стекла существенно снижают шум;
высадите деревья между домом и дорогой;
замените тонкие двери более основательными;
настелите толстые ковровые покрытия с хорошей прокладкой;
выберите самую тихую модель бытовой техники, в том числе акустической;
если бытовые приборы сильно шумят, вызывайте специалиста;
пользуйтесь дома мягкой обувью.
. Название “эхо” связано с именем горной нимфы Эхо, которая, согласно древнегреческой мифологии, была безответно влюблена в Нарцисса. От тоски по возлюбленному Эхо высохла и окаменела. От нее остался только голос, способный повторять окончания произнесенных в ее присутствии слов.
Люди живут в мире звуков. Звук – это механическая волна. Человеческим приемником звука – ухом – как звук воспринимаются только волны с частотой от 20 до 20000Гц.
Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления – децибелах:. 20-30 децибел – безвредно для здоровья
80 – допустимая граница
130 – вызывает у человека болевые ощущения в ухе и даже чувствует кожей
150 – непереносимость ( в средние века “ казнь под колоколом”)
Развивая технику, человек заменяет труд человека работой машин. А это влечет увеличения шума. Следовательно, открываются и новые пути борьбы с ним.
Ультразвук – помощник человека.
Еще большее применение, чем инфразвуки, находят ультразвуки.
Жидкость “вскипает” при прохождении ультразвуковой волны. При этом возникает гидравлический удар. Они могут отрывать кусочки от поверхности металла и производить дробление твердых тел. С помощью ультразвука можно смешать несмешивающиеся жидкости. Так готовятся эмульсии на масле.
При действии ультразвука происходит омыление жиров. На этом принципе устроены стиральные устройства.
Интересны биологические эффекты ультразвука. Ультразвуки ослабляют жизнедеятельность бактерий, уменьшают рост молочнокислых и туберкулезных бактерий.
Широко используется ультразвук в гидроакустике. Ультразвуки большой частоты поглощаются водой очень слабо и могут распространяться на десятки километров. Если они встречают на своем пути дно, айсберг или другое твердое тело, они отражаются и дают эхо большой мощности. На этом принципе устроен ультразвуковой эхолот.
В металле ультразвук распространяется практически без поглощения. Применяя метод ультразвуковой локации, можно обнаружить мельчайшие дефекты внутри детали большой толщины.
Дробящее действие ультразвука применяют для изготовления ультразвуковых паяльников.
Ультразвук применяют для улавливания мельчайших частичек сажи, в сернокислотной промышленности для осаждения тумана серной кислоты.
Случайно мне попалась карточка. На ней такие строки:
Я обращаюсь к вам за помощью.
Я – человек,лишённый слуха.
Жить в мире звуков – счастье.
У меня нет такого счастья.
Что такое музыка и голоса родных, любимых?
Звуков природных – я не знаю.
Я лишён слуха,голоса,
Нет возможности говорить…
Мы с вами имеем возможность слышать и говорить.
Демонстрация опыта:
Положив звенящий будильник в коробку, мы слышим звук. Стоит только поверх будильника положить кусок ваты, как звук становится неслышным.
Почему так происходит?
Учитель: Мягкие, пористые тела – плохие проводники звука. Звуковые волны в них затухают, поглощаются. Это свойство звуковых волн называется поглощение.
Видео: игра на бокалах. Музыка П.И. Чайковского из балета «Щелкунчик»
Ñ Покроется небо пылинками звезд,
И выгнуться ветки упруго…
Тебя я услышу за тысячу верст!
Мы - эхо, мы - эхо,
Мы долгое эхо друг друга
1. «Поющий бокал». Мокрой подушечкой указательного пальца провести по торцу тонкого стакана, заполненного жидкостью, и стакан «запоет».
(При движении пальца по бокалу кожа то зацепляется за стекло, то проскальзывает по его поверхности. При этом возникают упругие деформации стакана, сопровождаемые звуком. А так как бокал — твердое тело, имеющее полость, то он является резонатором, усиливающим звук. Высота звука зависит от размеров резонатора).
2. «Проследи, как распространяется звук».
Опыт проводится с пластиковой бутылкой, у которой срезана нижняя часть и закрыта куском пакета или пленки, прикрепленного с помощью резинки. Если кончиками пальцев стукнуть по пленке, то пламя свечи около горлышка бутылки погаснет.
(Ударяя по натянутой пленке, вызывается сотрясение маленьких частиц воздуха, находящихся возле пленки внутри бутылки. Эти колеблющиеся частички передают колебания все дальше и дальше следующим частичкам.. Так звуковые колебания проходят через всю бутылку и гасят пламя).
Сообщения учащихся о применении ультразвуковых приборов.
1.Ультразвук широко используется в медицине для постановки диагноза и лечения некоторых заболеваний. Диагностические ультразвуковые исследования (УЗИ) позволяют без хирургического вмешательства распознать патологические изменения органов и тканей. Эти исследования основаны на свойстве ультразвуковых волн с частотой от 0,5 до 15 МГц проходить через ткани организма, частично отражаясь от всех поверхностей, представляющих собой границы тканей разного состава и плотности.
2.При исследовании сердца получают информацию об особенностях его строения и динамики сокращений, о врожденных и приобретенных пороках, поражениях миокарда, ишемической болезни, перикардитах и других заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Ультразвук применяется для оценки насосной функции сердца, для контроля действия лекарственных препаратов, для лечения коронарного кровообращения и является таким же надежным методом бескровной диагностики, как электрокардиография и рентгенологическое исследование сердца.
3.Ультразвуковая диагностика дает возможность визуально представить внутренние структуры глазного яблока даже в случаях непрозрачности его сред, позволяет измерить толщину хрусталика, длину осей глаза, обнаружить отслойку сетчатки и сосудистой оболочки, помутнение в стекловидном теле, инородные тела. Используется для расчета оптической силы искусственного хрусталика, для наблюдения за развитием близорукости. Ультразвуковой метод прост и доступен, не имеет противопоказаний и может быть использован неоднократно, даже в течение дня, если этого требует состояние пациента. Ультразвуковая терапия основана на том, что ультразвуковые волны определенных частот оказывают механическое, тепловое, физико-химическое воздействие на ткани, в результате чего в организме активизируются обменные процессы и реакции иммунитета.
Учитель | Ученик |
Отчего зависит высота звука? | От частоты колебаний |
Что называется чистым тоном? | Чистым тоном называется звук источника, совершающего гармонические колебания строго определенной частоты. |
Что такое основной тон и обертоны звука? | Качество звука, определяемое совокупностью обертонов сложного звука, называется тембром. |
От чего зависит громкость? | от амплитуды |
Как изменится громкость звука, если уменьшить амплитуду колебаний его источника? | Громкость уменьшится. |
Назовите единицы громкости и уровня громкости звука. | В системе СИ: 1 дБ Мощным естественным источником звука является грозовой разряд. До 120 дБ |
Как отражается на здоровье человека систематическое действие громких звуков? | Слух человека ухудшается. |
а зачем человеку 2 уха? | звук приходит в уши с разными фазами, и человек определят направление источника |
Включаем презентацию
Мир звуков так многообразен,
Богат, красив, разнообразен,
Но всех нас мучает вопрос
Откуда звуки возникают,
Что слух наш всюду услаждают?
: Пытаются шептать клочки афиши,
Пытается кричать железо крыши,
И в трубах петь пытается вода
И так мычат бессильно провода.
Мы живем в мире звуков, которые позволяют нам услышать окружающий мир, а значит лучше его понять.
Знаете ли вы, что в давние времена при осаде крепостей в стенах помещали людей (чаще всего это были слепые люди), которые могли определить ведёт ли враг подкоп к стенам или нет. Как они это делали? ( Прикладывали ухо к земле.)
Что мы можем сказать о проводимости звука в земле? ( Земля хорошо проводит звук).
А почему « слухачи» были именно слепые люди? (у слепых людей обостряется звук).
Акустические раздражения, накапливаясь в организме, все сильнее угнетают нервную систему. Это приводит к перенапряжению и истощению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы не могут четко координировать работу различных систем организма. Поэтому перед потерей слуха от воздействия шумов может наблюдаться у человека так называемая «шумовая болезнь», которая выражается в функциональном расстройстве центральной нервной системы, нарушении сердечной деятельности, работы печени.
Уровень шума измеряется в децибелах, он показывает степень звукового давления. Это давление воспринимается не беспредельно.
20 – 30 дБ практически безвредны для человека. Это естественный шумовой фон. Допустимая граница шума составляет около 80 дБ.
130 дБ – вызывают болевые ощущения.
150 дБ – становятся непереносимыми, вызывают шок и могут привести к смерти человека. Недаром в средние века существовала казнь «под колокол». Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного.
Шум называют незримым врагом. Воздействие шума на организм проявляется не сразу, а спустя 10 и более лет.
Человек, вынужденный по роду деятельности находится в шумном помещении, например, в шумном цехе завода, постепенно теряет слух.
Для того, чтобы сохранить здоровье людей, установлены предельно допустимые нормы по шуму. Для предприятий норма составляет 80 дБ.
На многих современных предприятиях очень высок уровень промышленного шума. Он может достигать 90 – 110 дБ. Руководители таких предприятий должны позаботиться о том, чтобы уменьшить влияние излученных, переизлученных и отраженных звуков на работающих здесь людей.
а) Чтобы уменьшить влияние прямого и отраженного звуков на людей, на пути распространения звука ставят звукопоглощающие материалы – глушители шума.
Так, в цехе готовой продукции на Вологодском подшипниковом заводе всем рабочим выдаются беруши – индивидуальные глушители шума, так как там создается очень сильный шум падающими с лотков шариками для подшипников.
б) Если позволяют условия, то на пути звука ставят преграду – экран. Этот способ называют звукоизоляцией. Звукоизоляционные экраны можно увидеть вдоль оживленных автотрасс в тех местах, где населенные пункты располагаются вблизи дороги.
в) Возможно сочетание 1 и 2 способов: на звукоизолирующий экран наносят звукопоглощающий материал.
г) Когда движущиеся детали машин создают звуковые волны, волны могут дойти до находящихся поблизости предметов, и заставят их вибрировать. При этом образуется дополнительный шум – пере излученный звук.
Чтобы устранить шум от вибраций, применяют вибродемпфирование: резиновые или поролоновые прокладки подкладывают под звучащие предметы. Это приводит к уменьшению частоты колебания тел. Звук становится неслышимым.
В наших домах появляются новые источники шума – бытовая техника. Телевизоры и магнитофоны, включенные на большую громкость, стиральные машины и холодильники, пылесосы создают дополнительное акустическое воздействие на человека. Покупая бытовую технику, необходимо обращать внимание на то, чтобы она не создавала излишнего шума.
Медики отмечают отрицательное воздействие громкой музыки на слух молодых людей, часто бывающих на дискотеках. Громкость звучания музыки достигает 130 дБ, что сравнимо с ревом моторов реактивного самолета.
Долгое время влияние шума на организм человека не изучался, хотя уже в древности знали о его вреде и, например, в античных городах вводились правила ограничения шума. Такие правила существуют и теперь. Например, в городе Тотьме администрация принимает постановление «О мерах по обеспечению акустического комфорта граждан». Цель всех принимаемых мер – устранить причины, приводящие к звуковому дискомфорту граждан, реализовать права граждан на благоприятную среду жизнедеятельности.
Таким образом, заботясь о состоянии своего здоровья, человек должен избегать длительного воздействия шумов и громких звуков на свой организм, не создавать акустического дискомфорта для других людей.
Опрос «Шумовое загрязнение среды (квартиры)»
1. Какие технические средства имеются в вашей квартире: а) радиоприемник,
б) магнитофон, в) телевизор, г) проигрыватель, д) видеоустановка.
2. В какое время суток они чаще всего включены?
3. Какую степень громкости Вы предпочитаете? (на полную мощность, среднюю, тихую)
4. Слышите ли Вы соседей ( разговор, плач ребенка, шум водопровода, телевизор, магнитофон)?
5. Какие ощущения у Вас вызывают шумы с улицы или из соседних квартир?
Задание учащемуся:
Обобщите информацию, сформулируйте выводы, обоснуйте предложения.
Опрос «Шумовое загрязнение среды (класса)
1. Каковы основные источники шума а) на уроке, б) на перемене?
2. Как уменьшить шумовую нагрузку в течение дня?
3. Как снизить уличный шум в школе?
Задание учащемуся:
Обобщите информацию, сделайте выводы, обоснуйте ваши предложения.