Презентація на тему:
фізика

УЛЬТРАЗВУК та ІНФРАЗВУк. Вплив звуку на живі організми

Звуком називають такі механічні коливання зовнішнього середовища, що сприймаються слуховим апаратом людини (від 16 до 20 000 коливань за секунду). Коливання більшої частоти називають ультразвуком, меншої - інфразвуком. 

Ультразвук — це механічні пружні коливання і хвилі, які відрізняються від звуку вищою частотою коливань (понад 20 кГц) і не сприймаються вухом людини. Ультразвукові коливання, як і звукові, поширюються у вигляді змінних стиснень і розріджень, характеризуються довжиною хвилі, частотою і швидкістю поширення.

У природі ультразвук зустрічається як в якості компонентів багатьох природних шумів (у шумі вітру, водоспаду, дощу, в звуках, які супроводжують грозові розряди, і т.д.), так і серед звуків тваринного світу. Деякі тварини користуються УЗ-вимі хвилями для виявлення перешкод, орієнтування в просторі.

Кажани - одні з тварин, які використовують ехолокацію для орієнтації в просторі. Вони витягають ультразвукові хвилі з частотою від 40 до 100 кГц. В момент випускання цих хвиль м'язи в вухах кажанів закривають вушні раковини для того, щоб запобігти пошкодження слухового апарату. Хвилі, витягнуті мишею, відбиваються від перешкод, від комах і від інших об'єктів. Миша вловлює відбиті хвилі і оцінює, в якому напрямку від неї знаходиться перешкода чи здобич. Ультразвук в природі. Ехолокація

Ехолокацію використовують для навігації птахи – жирні дрімлюги або гуахаро. Населяють вони гірські печери Латинської Америки. Живучи в непроглядній пітьмі, жирні дрімлюги, тим не менше, пристосувалися віртуозно літати по печерах. Вони видають неголосні клацаючі звуки, які сприймаються і людським вухом (їх частота приблизно 7 000 Герц). Кожне клацання триває одну-дві мілісекунди. Звук клацання відбивається від стін підземелля, різних виступів і перешкод і сприймається чуйним слухом птаха.

Ультразвук з частотою більше 25 кГц викликає больові відчуття у птахів. Це використовується при відлякуванні чайок від водоймищ з питною водою.

У нічних метеликів з сімейства ведмедиць розвинувся генератор ультразвукових перешкод, «збиває зі сліду» кажанів, що переслідують цих комах.

Дельфіни теж використовують ехолокацію. Вони здатні випромінювати та сприймати ультразвукові хвилі з частотою до 300 кГц. Завдяки цьому, вони можуть досліджувати простір, виявляти перешкоди, шукати їжу, спілкуватися один з одним і навіть виражати свій емоційний стан.

Ультразвук застосовують в техніці. Ехолоти та гідролокатори дозволяють вимірювати глибину моря, виявляють косяки риб, виявляють підводні човни противника.

Ультразвукову локацію виявлено і в багатьох інших морських тварин – риб, тюленів, крабів тощо. За точністю і дальністю дії природні локатори значно перевершують технічні системи гідролокації. Інженери і біологи намагаються вивідати в природи і ці секрети.

Ультразвукова терапія – фізіотерапевтичним метод лікування різних захворювань за рахунок сприятливої дії ультразвуку. В медицині ультразвукова терапія застосовується при різних захворюваннях нервів, суглобів, очей, внутрішніх органів. У косметології ультразвукова терапія частіше називається Ультразвуковий масаж (УЗ-масаж, мікромасаж). Застосовується вона як в косметології тіла, так і обличчя

Метод ультразвукового дослідження В основі методу лежить принцип радіолокації: прилад виділяє хвилі, які відбиваються від різних видів тканин і органів по-різному. Відбиті хвилі повертаються на особливий датчик, комп'ютер вловлює і обробляє отримані дані, створюючи контури зображень у чорно-білому вигляді (найсучасніші прилади дозволяють побачити навіть кольорове зображення і навіть тривимірне).

Для зварювання різнорідних металів або якщо до товстих деталей потрібно приварити тонкі пластини використовують Ультразвукову зварку. Її іноді називають холодною, тому що деталі з'єднуються в холодному стані. Остаточного уявлення про механізм утворення з'єднань при УЗ-ому зварюванні немає. У процесі зварювання після введення ультразвукових коливань між зварювальними пластинами утворюється шар високопластичного металу, при цьому пластини дуже легко повертаються навколо вертикальної осі на будь-який кут. Але як тільки ультразвукове випромінювання припиняють, відбувається миттєве «схоплювання» пластин.

Інфразвук

Що таке інфразвук? Інфразвук (від лат. infra — нижче, під) — пружні хвилі, аналогічні звуковим, але з частотами нижче рівня сприйняття людського вуха (від 0,001 Гц до 16 Гц). 

Джерела інфразвуку Природні джерела Штучні джерела

Природні джерела Звук виникає під час землетрусу, бурі, урагану та інших стихійних лих.

Медузи На краю "дзвони" у медузи розташовані примітивні очі і органи рівноваги - слухові колбочки завбільшки з шпилькову голівку. Це і є "вуха" медузи. Проте "чують" вони не просто звукові коливання, які доступні для нашого вуха, а інфразвуки з частотою 8 - 13 герц.

Люди бачать привидів через вплив інфразвуку Деякі вчені вважають, що інфразвукові частоти можуть бути присутніми в місцях, які, за легендами, відвідують привиди, і саме інфразвук викликає дивні враження, зазвичай асоціюються з привидами.

Штучні джерела Техногенним джерелом інфразвуку може бути потужне обладнання, транспорт, гірничі розробки за допомогою вибухів.

Для всіх живих організмів, у тому числі і людини, звук є одним із шкідливіших впливів навколишнього середовища.

Звуки і шуми великої потужності вражають слуховий апарат, нервові центри, можуть викликати болючі відчуття і шок. Так діє шумове забруднення. Тихий шелест листя, дзюркіт струмка, пташині голоси, легкий плескіт води і шум прибою завжди приємні людині. Вони заспокоюють її, знімають стреси.

Людина завжди жила у світі звуків, і абсолютна тиша її лякає, пригнічує. При проектуванні конструкторського бюро в Ганноверу архітектори передбачили всі міри, щоб жоден сторонній звук не проникав у будинок: рами з потрійним склом, звукоізоляційні панелі з бетону і спеціальні пластмасові шпалери, що приглушують звук. Буквально через тиждень співробітники стали скаржитися, що вони не можуть працювати в умовах гнітючої тиші.

 Учені з лабораторії психології Кембриджського університету (Англія) після багаторічних досліджень прийшли до несподіваного висновку: звук визначеної сили стимулює процес мислення й особливо процес рахунка. Під час експерименту люди, що розв'язували математичні задачі під звуки музики або розмови, справлялися зі своїми завданнями швидше, ніж ті, котрі виконували таке ж завдання у тиші.

У Японії продаються подушки, у які вмонтований апарат, що імітує звуки дощових крапель, шо падають у ритмі людського пульсу. Такий шум швидко навіває сон.

Тривалий шум несприятливо впливає на орган слуху, знижуючи чутливість до звуку. Він призводить до розладу діяльності серця, печінки, до виснаження і перенапруги нервових клітин. Ослаблені клітини нервової системи не можуть досить чітко координувати роботу різних систем організму. Звідси виникають порушення їхньої діяльності.

В даний час лікарі говорять про шумову хворобу, що розвивається в результаті впливу шуму з переважним ураженням слуху та нервової системи.