Презентація на тему:
Звук, його властивості та характеристики. Вплив звуку на живі організми та людину

Тема уроку: Звук, його властивості та характеристики. Вплив звуку на живі організми та людину.

Слух – це орган відчуття

Тема уроку: Звук, його властивості та характеристики. Вплив звуку на живі організми та людину.

Мета уроку: поглибити знання про звук та звукові явища, про те як він виникає та чим відрізняються одні звуки від інших; - з’ясувати шкідливим чи корисним є вплив звукових коливань на функціонування живих організмів, зокрема людського.

Девіз уроку: Ми навчаємося не для школи, а для життя.

Завжди знаходьте час насолоджуватись музикою і природою

Звук. Джерела та приймачі звуку. Поширення, відбивання та поглинання звуку

Звук Звук(звукова хвиля)- це механічні коливання пружного тіла,які поширюються у певному середовищі. Коливання частинок середовища передаються від джерела до приймача. У повітрі звукова хвиля являє собою ділянки розрідження і згущення повітря, які чергуються. Самі частинки не поширюються вздовж хвилі, вони лише коливаються відносно положення рівноваги. Від джерела до приймача звуку поширюється лише енергія тіла, що коливається.

Джерела звуку Джерелами звуку є різноманітні тіла, що коливаються. Наприклад, голосові зв’язки в людини, тварин та птахів, крила комах, риби створюють звук тертям зябрових пластин, скреготом гортанних зубів, плавальним міхуром, мембрани навушників, динаміка, струни музичних інструментів, дифузори гучномовців, ніжки камертона.

Приймачі звуку Приймачі звуку - це перетворювачі звуку на інші сигнали. До них належать слухові апарати тварин та людини ( коливання, що поширюються в повітрі, досягають барабанної перетинки у вусі, породжують її коливання, саме вони й сприймаються мозком як звук ). У техніці зазвичай приймачі звуку перетворюють його на електричні коливання (мікрофон).

Поширення звуку Для поширення звукової хвилі потрібне пружне середовище: тверді тіла, повітря, земля, вода, метали. Тобто, звук може поширюватись у газоподібних середовищах, рідких та твердих тілах.

Відбивання звуку Звук на межі двох середовищ частково відбивається, частково поглинається. Краще відбивається від більш пружного середовища, поглинається краще більш пластичним. До найвідоміших звукових явищ відносяться: луна і акустичний резонанс. Всі ми чули луну (ехо) – звук, відбитий від віддаленої перешкоди.

Луна Луна-це два або декілька звукових сигналів (прямий та відбитий) від одного джерела, які приходять до спостерігача з різницею у часі. Звук відбивається тоді, коли потрапляє на межу поділу двох середовищ. Наприклад, поширюючись у повітрі,потрапляє на скелю,відбивається від неї,майже не поглинаючись,цей звук ми й чуємо. Якщо відстань до перешкоди велика,а звук короткий,то ми чуємо чітке його повторення.

Акустичний резонанс Під впливом звукової хвилі можуть відбуватися вимушені коливання систем, які стали приймачами цих хвиль. При збігу власної частоти такої системи з частотою звуку можливе виникнення акустичного резонансу. Акустичний резонанс – це різке збільшення амплітуди вимушених коливань. В ролі підсилювачів коливань (резонаторів) виступають дерев’яні ящики камертонів, коробки музичних інструментів, труби духових музичних інструментів та орган.

Використання властивостей звуку Явище відбивання звуку (ехолокація) використовується людиною: - при вимірюванні глибин водойм; - для виявлення дефектів у різних виробах; - для діагностики у медицині.

Характеристики звуку

Фізичні характеристики звуку Довжина хвилі – найкоротша відстань між двома точками, що коливаються у хвилі однаково. Період – час поширення хвилі на відстань, що дорівнює довжині хвилі. Частота – кількість коливань за одиницю часу. Одиницею вимірювання частоти є герц (Гц).

Фізичні характеристики звуку Амплітуда коливань – максимальне відхилення частинки від положення рівноваги. При великих амплітудах звукових коливань, енергія звукової хвилі зростає, тому звуки викликають больові відчуття. Швидкість поширення коливань у просторі. Швидкість поширення звуку залежить від середовища, в якому він поширюється.

Швидкість поширення звуку в різних середовищах Газоподібне вуглекислий газ – 258м/с Повітря - 330-340м/с Водень – 1286м/с Рідке Вода – 1485м/с морська вода – 1530м/с Тверде Гума – 1800м/с Граніт – 3950м/с Дерево – 4000м/с Сталь – 5100м/с Залізо – 5850м/с

Фізіологічні характеристики звуку Висота тону – фізіологічна характеристика звуку, що відповідає фізичній характеристиці звуку частоті. Чим більша частота коливань, тим вищий тон звуку. Існують особливі джерела звуку, які випускають лише звуки певної частоти, так званий, чистий тон. Джерелами чистих тонів є камертони різних розмірів. Камертон – це зігнутий металевий стержень на ніжці, закріплений на дерев’яному ящику, який слугує підсилювачем звуку. Чим більші розміри камертонів, тим нижче звук, який вони випускають.

Фізіологічні характеристики звуку Гучність звуку – фізіологічна характеристика звуку, що відповідає фізичній характеристиці звуку амплітуді. Гучність звуку вимірюється в дБ. Гучність звуку залежить від енергії, що її несе звукова хвиля і яка припадає на одиницю площі. А енергія звукової хвилі визнається амплітудою коливань.

Фізіологічні характеристики звуку Тембр – це наявність коливань кратних частот, обертонів. Музичний звук складається з основної частоти та обертонів («домішкових» частот). Ці частоти кратні частоті основного тону. Звуки різних музичних інструментів відрізняються саме тембром при однаковій частоті звучання.

Тембр голосу Неповторність людського голосу

Звук. Сприймання звуку людиною. Інфразвук та ультравук.

Сприймання звуку людиною Звукова хвиля досягає органів слуху людини (чи інших приймачів), викликаючи коливання барабанної перетинки. Проте звук ми чуємо не завжди. Не всі механічні коливання створюють звук і не за будь-яких умов. Людина чує коливання від 20 до 20 000 Гц. Діапазон частот чоловічого голосу під час звичайної розмови становить 85-200 Гц, жіночого - 160-340 Гц. Діапазон звуків, які сприймають живі істоти Людина 16 - 20 000 Гц Слон 95 - 380 Гц Плазуни 1 000 - 3000 Гц Жуки 5 000 - 8 000 Гц Собака до 60 000 Гц Кажан до 150 000 Гц

Інфразвук Інфразвуковими називають звукові хвилі з частотами меншими за 20 Гц. Джерела інфразвуку: стихійні лиха (землетруси, виверження вулканів, торнадо, шторми, обвали); грозові розряди (грім); «голос моря»; автомобільний та залізничний транспорт; промислові установки аеродинамічної та ударної дії; вибухи, гарматні постріли; реактивні літаки; підводні та підземні вибухи; вітрові електростанції; психотропна інфразвукова зброя.

Приймачі інфразвуку Приймачами інфразвуку є всі живі організми. Людина, тварини, риби відчувають його присутність усім своїм тілом.

Використання інфразвуку Використання інфразвуку в науці та техніці: акустична апаратура для промивання руд, піску, гравію; рідинна обробка шкіряної та текстильної сировини; підвищення швидкості дифузії в харчовій промисловості; фільтрація промислових стічних вод; атмосферна акустика (фіксація землетрусів та потужних вибухів); гідроакустика (фіксація шторму, цунамі).

Ультразвук Ультразвуковими називають звукові хвилі, частота яких перевищує 20 кГц. Джерелами ультразвуку є: шум вітру, водоспаду, тощо; живі істоти (дельфіни, кити, краби, кажани, птахи, мавпи і багато інших). Приймачами ультразвуку є також живі істоти, які використовують ультразвук для передавання інформації та сприймають його за допомогою ехолокації.

Використання ультразвуку  Використовують ультразвук у: техніці (дефектоскопія, дробіння та різьба металів); фармації (приготування сумішей: емульсій і суспензій); медицині (ультразвукова терапія та діагностика); біології (селекція рослин).

Значення ультразвуку у медецині Починючи з 1964 р. ультразвукові методи почали широко застосовуватися в хірургії, коли співробітники Центрального інституту досліджень виявили, що за допомогою ультразвукових коливань можна різати і з'єднувати кісткові тканини. Для різання м'яких тканин використовуються плоскі «ножі», для розрізування кісток — хвилеводи з насічкою у робочій частині. За допомогою ультразвуку можна також зварювати частини кістки, з'єднувати їх із кістковою тканиною.

Лікування ультразвуком Дельфінотерапія - це лікування за допомогою дельфінів. Основою лікування є ультразвук, який видають ці тварини. Це прекрасні замінники медичного приладу. Адже природний ультразвук набагато цінніше і ефективніше, ніж ультразвук, яке випромінюється штучними установками.

Вплив звуків на живі організми. Екологічні проблеми акустики. Шумове забруднення середовища

Вплив звуків на живі організми та людину Доведено, що шелестіння листя, спів птахів, дзюрчання струмка, звуки дощу оздоровчо впливають на нервову систему людини. Позитивно впливають на організм людини спокійна ласкава музика, колискова. Це використовується в музичній терапії.

Вплив інфразвуків на людину Інфразвукові коливання небезпечні для людського організму, оскільки вони викликають резонанс внутрішніх органів. Дуже часто їх частота співпадає з частотою коливань наших внутрішніх органів. Людина не чує цих коливань, але сприймає їх як неприємні відчуття. Тривалий вплив інфразвуку спричиняє зміни усіх систем людського організму та зниження слуху.

Шкідливий інфразвук Вібрації технічного середовища

Апітерапія “ Сон на вуликах ”

Вплив інфразвуків на живі організми Негативним є вплив інфразвуку і на інші живі істоти. Наприклад, маленькі рибки, інфузорії, помирають під дією інфразвукового випромінювання. Отже, інфразвук - це велика небезпека.

Захист від інфразвуку Науковці вчаться боротися з інфразвуком: - вдосконалюють двигуни та інші частини машин; - використовують звукоізоляційні матеріали та конструкції; встановлюють поглиначі інфразвукового шуму. Засоби індивідуального захисту – гумові рукавички з бавовняною основою. Ми з вами теж можемо боротися з інфразвуковими коливаннями – насаджувати дерева, кущі, тому що вони поглинають інфразвукові та звукові хвилі.

Захист від ультразвуку Люди впроваджують заходи технічного характеру: - створюють автоматизоване ультразвукове устаткування з дистанційним керуванням; - розташовують устаткування у звукоізольованих приміщеннях.

Екологічні проблеми акустики Неприємні або небажані звуки називають шумами. Шум – одна з форм забруднення навколишнього середовища, до якого живі організми не можуть адаптуватися. Він скорочує життя людини на 8-12 років, а продуктивність розумової праці знижується на 60%.

Шум в соціальному середовищі Під шумом розуміють безладне поєднання різних неприємних і небажаних по силі і частоті звуків, що мають подразнюючий або шкідливий вплив на організм людини, заважаючи сприйняттю корисних сигналів та знижуючи працездатність. Постійний вплив сильного шуму впливає не тільки на слух, але й викликає інші шкідливі наслідки - дзвін у вухах, запаморочення, головний біль, втому.

При шумі в 65 дБ  відбувається зниження уваги на 12-16%.  - Рівень шуму понад 80-100 дБ сприяє збільшенню числа помилок в роботі,  знижуючи продуктивність праці і погіршуючи її якість. - 30% учнів вважають, що шум не дає їм зосередитися, у багатьох болить голова, ріже у вухах і тому вони стають дратівливими. За санітарними нормами рівень шуму повинен становити для навчальних кабінетів 45 дБ, а для коридорів - 60 дБ. Шум в дитячому середовищі

Сучасна музика спричиняє “звукове сп’яніння” і тому є фізичним наркотиком. Навушники Рок-концерти Дискотеки

Вимірювання рівня шуму Інтенсивність шуму або гучність вимірюють у децибелах (дБ) приладами, які називають шумомірами. Припустимі межі шуму – 35-60 дБ. Звук у 100 дБ спричиняє агресію, а 120 дБ - ушкоджує клітини головного мозку. У лабораторних умовах науковці створили найгучніший звук.

Рівень шумів та їх вплив на організм Джерело шуму Шкала звуку, дБ Вплив на організм людини Цокіт годинника 30 Викликає сонливість Шум води з-під крану 45 Сприяє ефективній розумовій праці Шум автомобіля на відстані 1 м 60 Спричиняє зниження працездатності Крик на відстані 1 м, мопед 80 Шкідливий для психіки, нервової системи, викликає аритмію Залізничний потяг, що рухається 90 Пошкоджує слух, ендокринну та нервову системи Відбійний молоток на відстані 1 м 120 Пошкоджує клітини головного мозку Літак на старті 130 Межа болю, лопаються барабанні перетинки

Шумове забруднення середовища Експерти визначили, що в індустріально розвинених регіонах рівень негативних для середовища шумів за останні десятиліття збільшився вдвічі. Особливо сильне джерело шуму – мотоцикл з відірваним несправним глушником. Один мотоцикл може розбудити тисячу людей.

Негативний вплив шуму на рослини Рослини також реагують на шум, у них надмірно виділяється волога через листя, сповільнюється ріст, можливі порушення в поділі клітин, гинуть листя та квіти.

Засоби захисту від шуму - використання протишумових навушників, шоломів, костюмів; - на транспорті встановлюють глушники, замінюють металеві частини на пластикові; - використання звукоізоляційних кабінок; - збільшення зелених насаджень, які добре поглинають шум.

Цікава інформація з Книги рекордів Гіннеса 120 Дб – таку силу голосу продемонструвала на змаганнях 14-річна шотландська учениця, вона перекричала літак “Боїнг”, який злітав.

Висновки - мелодійні звуки мають позитивний вплив; - гучні звуки і шум шкідливо впливають на живі організми; - людина вміє захистити себе від негативного впливу шуму, інфра- та ультразвукового випромінювання.

Продовжуйте жити без шуму!