Исследовательский проект. В мире звуков

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
средняя общеобразовательная школа №36 имени А.М. Городнянского
г. Смоленска
В МИРЕ ЗВУКОВ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ ПО ФИЗИКЕ
Авторы: Ханкишиева Шабнам
Ягубова Турмана
Руководитель: Осипова Светлана Николаевна,
учитель физики
Исследовательская группа
Ханкишиева Шабнам
Ягубова Турмана
Куратор проекта
Осипова С.Н.(учитель физики)
Цель:
•Изучить физиологические характеристики звука,
изучить историю звука.
•Раскрыть значимость звука как средства общения
людей и компонента их духовной жизни.
•Выявление отрицательного воздействия шума на
здоровье субъектов образовательного процесса в
МБОУ СОШ №36.
Этапы работы
I.Теоретический
Изучить природу
свойства.
звука,
ее
характеристику,
II.Практический
Провести диагностику по воздействию шума на
субъекты образовательного процесса МБОУ СОШ
№36; (анкетирование, измерение уровня шума).
Выявить основные источники шумового
загрязнения в МБОУ СОШ №36.
III.Аналитический
Разработать
комплекс
мероприятий,
направленных на снижение отрицательного
воздействия шума в МБОУ СОШ №36.
Мир, в котором мы живем, полон всевозможных
звуков. Шелест листвы, раскаты грома, шум морского
прибоя, свист ветра, звериное рычание, пение птиц...
Эти звуки слышал еще древний человек.
Мы живем в мире звуков, которые позволяют нам
получать информацию о том, что происходит
вокруг.
История изучения звуков
Звуки начали изучать ещё в далёкой
древности. Первые наблюдения по
акустике были проведены в VI веке до
нашей эры. Пифагор установил связь
между высотой тона и длиной струны или
трубы, издающей звук.
В IV в. до н.э. Аристотель первый
правильно
представил,
как
распространяется звук в воздухе. Он
сказал, что звучащее тело вызывает
сжатие и разрежение воздуха, и объяснил
эхо отражением звука от препятствий.
В XV веке Леонардо да Винчи
сформулировал принцип независимости
звуковых волн от различных источников.
Звук – распространяющиеся в упругих средах,
газах, жидкостях и твердых телах механические
колебания, воспринимаемые ухом.
Процесс
распространения
звука
также
представляет собой волну. Впервые это
предположение сделал знаменитый английский
физик Исаак Ньютон (1643–1727).
Процесс
распространения
звука
также
представляет собой волну. Впервые это
предположение сделал знаменитый английский
физик Исаак Ньютон (1643–1727).
Звук (звуковые волны) – это упругие волны,
способные вызвать у человека слуховые
ощущения.
Как возникают колебательные движения?
Если оттянуть и отпустить струну музыкального инструмента или
стальную пластину, зажатую одним концом в тисках, они будут издавать
звук.
Колебания струны или металлической пластины передаются
окружающему воздуху. При отклонении пластины в левую сторону, она
сжимает слои воздуха слева и разрежает слои воздуха, прилегающие к ней с
правой стороны и т.д.
Сжатие и разрежение прилегающих к пластине слоев воздуха будет
передаваться соседним слоям.
Звук – это продольная
волна.
Почему ?
Поперечными волнами называются волны, в
которых колебания происходят перпендикулярно
направлению распространения волны.
Продольными называются волны, в которых
колебания
происходят
вдоль
направления
распространения волны.
Поперечная волна
Продольная волна
Характеристики звука
Объективные
• частота
• скорость
• амплитуда
• интенсивность
Субъективные
• громкость (зависит
от амплитуды)
• высота (определяется
частотой)
Если звук – это волна, то для определения скорости
звука, помимо формулы,
S
V 
t
можно воспользоваться известными формулами:
V 

t
V   
Скорость звука
Скорость звука в различных веществах .
Вещество
Воздух (при 00C)
Гелий
Водород
Вода
Морская вода
Железо и сталь
Стекло
Алюминий
Тяжелая древесина
Скорость звука, м/с
331
1005
1300
1440
1560
5000
4500
5100
4000
Скорость звука зависит от свойств среды, в которой
распространяется звук. В воздухе при повышении
температуры на 1°С скорость звука возрастает
приблизительно на 0,60 м/с.
Характеристики звука (тона)
громкость звука
(определяется амплитудой колебаний)
высота тона
(определяется частотой)
Частота колебаний крыльев
насекомых и птиц в полете, Гц
Аисты
Бабочки
Воробьи
Вороны
Колибри
Комары
2
до 9
до 13
3–4
50
300 – 600
Мухи
Пчелы
Саранча
Слепни
Стрекозы
Шмели
190 – 330
200 – 250
20
100
38 – 100
180 – 240
Диапазон частот струнных
музыкальных инструментов
Звук
слышимый звук
инфразвук
Выстрелы,
электрические молнии,
шумы
атмосферы
и моря
-колебания, частота которых
лежит в диапазоне от 16
до 20000 Гц
Человек ,
животные,
музыкальные
инструменты
ультразвук
Струны,
свистки ,
сирены,
дельфины,
пчелы,
летучие
мыши
Звук
музыкальный
- звук, издаваемый
гармонически
шум
- хаотическая смесь тонов
колеблющимся телом
Источники звука
Источник звука – это любое тело, совершающее колебания с
частотой от 16 до 20000 Гц.
Колокол
Погремушки
Камертоны
Источники звука
Естественные (голос, шелест листьев, шум прибоя и др.)
Искусственные (камертон, струна, колокол, мембрана и др.)
Общим во всех случаях является их происхождение. Колебания тел
порождают колебания воздуха.
Голос – источник звука
Органы, участвующие в
создании звука
гортань
 голосовые связки
 воздушные пути (трахея,
бронхи, легкие)
 ротовая и носовая
полости

Происходящие физические
явления
вынужденные колебания
голосовых связок и
воздушных «столбов»
 отражение звука от мёба

Интересные факты
Поговорка «нем как рыба» оказалась опровергнутой.
Рыбы очень общительны. Звуки одних рыб
напоминают свистки футбольных судей, других –
стрельбу из винтовки или пистолета, а кое-кто
шумит, словно мотоцикл, или издает хлопки. Одна
лишь акула всегда молчит.
♦ Почему нельзя услышать звон колокола, находящегося
внутри сосуда, из которого откачан воздух?
Звук распространяется в любой упругой среде –
твердой, жидкой и газообразной, но не может
распространяться в пространстве, где нет вещества.
Воздействие шума на организм человека
«Шум – бедствие современного мира и нежелательный
продукт технической цивилизации».
журнал «курьер Юнеско» 1967.
Ш
У
М
 Снижает производительность труда на 1520%.
Увеличивает рост заболеваемости.
.
Сокращает
жизнь человека на 8-12 лет.
«Задумывались ли вы о воздействии шума на ваше
здоровье?»
По мнению учащихся шум влияет, из 120
человек ответили:
На органы , системы организма
человека
количество опрошенных (человек)
Органы слуха
91
Нервная система
76
Сердечнососудистая система
27
Вестибулярный аппарат
3
Влияние шума на самочувствие учителей и учащихся
Симптомы ухудшения
самочувствия
Количество
опрошенных (человек)
Головная боль
61
Раздражительность
79
Рассеянность
21
Подавление настроения
38
Тошнота
2
Усталость
54
«Какую по силе звука вы любите
слушать музыку?»
Какое чувство у вас вызывает школьный
звонок?
Места повышенного шума в школе (% от 120
человек)
Какие меры вы можете предложить для снижения шумового
загрязнения школьных помещений?
Можете вы работать под музыку?
Если вы любите работать под музыку ,то под какую?
(количество человек из 77 ответивших положительно)
Шумомер.
Для того чтобы сравнивать характеристики шума, создаваемого
машинами и механизмами с допустимыми санитарными нормами, а также
для разработки методов борьбы с шумом необходимо знать уровень его
интенсивности и спектральный состав. Для измерения уровней шума
объективным методом широкое распространение получили шумомеры. В
этих приборах шум воспринимается с помощью широкополосного
микрофона, который преобразует звуковые колебания в электрические.
Последние усиливаются и подаются на выпрямитель стрелочного прибора
(измеритель). К выходу усилителя могут подключаться частотные
анализаторы, самописцы и другие приборы.
Результаты замеров
Описание места и
условий
измерения
Источники шума
Характер
шума
Измерения
значений уровня
шума LA(дБA)
примечание
Кабинет физики
Не установлены
(полная тишина)
постоянный
42-46
Не превышает ПДУ
Кабинет физики
Типичный шум во
время урока
постоянный
75-77
Превышает ПДУ на 27
Коридор во время
перемены 3 этажа
в районе кабинета
физики
Перемещения ,
разговоры
большого
количества
учащихся
постоянный
84-86
Превышает ПДУ на 16
Вестибюль на
переменах
Перемещения,
разговоры
большого
количества
учащихся
постоянный
76-79
Превышает на 3
Спортивный зал
Перемещения
бегом 8 человек
постоянный
76-78
Превышает ПДУ на 3
Столовая (возле
буфета )
Разговоры,
перемещения и
другие действия
большого
количества людей
постоянный
77, 76, 76
Превышает на 1-2
Вестибюль в
районе актового
зала
Школьный звонок
постоянный
82
Превышает ПДУ на 7
Знакомство с шумомером
Измерения в классе физики
Шумомер «ВШВ-003М3»
заводской номер 707
Измерения в спортивном зале
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ГРУППА
Как сохранить свой слух
Чтобы уберечь слух:
• не увеличивать громкость звука в наушниках плеера, пытаясь заглушить внешний шум (в
метро или на улице). При этом увеличивается и электромагнитное излучение на мозг от
динамика наушника;
• в шумном месте использовать противошумные мягкие "беруши" или наушники-вкладыши.
Их надо "подгонять" индивидуально под ухо;
• в помещениях применять шумоизолирующие экологичные материалы для снижения
шума;
• при подводном погружении, чтобы не произошёл разрыв барабанной перепонки - вовремя
продуваться (проводить продувание ушей зажав нос или глотательным движением). Сразу
после дайвинга - нельзя на самолёт. Прыгая с парашютом - так же надо своевременно
выравнивать давление, чтобы не получить баротравму. Последствия баротравмы: шум и
звон в ушах (субъективный «тиннитус»), снижение слуха, боль в ухе, тошнота и
головокружение, в тяжёлых случаях - потеря сознания.
• с простудой и насморком, когда заложен нос и гайморовы пазухи, недопустимы резкие
перепады давления;
• давать своим ушам отдыхать от громкого шума.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ РЕСУРСЫ
1. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Российской Федерации в 1994 году.
Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию. – М.: Экос-информ,
1995.
2. Клюкин И.И. Удивительный мир звука. Издание второе, переработанное и дополненное. –
Ленинград: Судостроение,1986.
3. Основы оценки воздействия загрязненной окружающей среды на здоровье человека.
Пособие по региональной экологической политике. Б.А. Ревич, С.Л. Авалиани, Г.И. Тихонова.
Акрополь, Центр экологической политики России. – Москва, 2004.
4. Рыдник В.И. О современной акустике. Книга для внеклассного чтения: VIII - X классы. – М.:
Просвещение, 1979.
5. Тейлор Р. Шум. Перевод с английского Д.И. Арнольда. Под редакцией и с предисловием
М.А.Исаковича. – М.: Мир, 1978.
6. Экология и жизнь. – Международный дом сотрудничества. – 3 (7), 1998.
_________________________________
Фотографии из архива Осиповой С.Н.
Фотоматериалы из сети Интернет (ссылки в информации о фото / замещающий текст)
Шаблон Power Point «Поток музыки» - http://templated.ru/muzyka/79-potok-muzyki.html
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!