«Мобильный помощник - враг или друг?»

Введение.

Актуальность. Сейчас у каждого есть сотовый телефон. В наше время без мини-компьютера не обойтись, ведь это настолько удобная вещь, что может помочь практически в любом деле. Конечно, все знают плюсы данного аппарата, но не каждый знает, какие отрицательные стороны имеет наш мобильный друг. Поэтому каждому человеку нужно знать положительное и негативное воздействие телефона на здоровье и жизнь человека, как правильно пользоваться и в каких временных рамках. Учет вышеизложенных фактов определил тему моего проекта «Мобильный помощник - враг или друг»?

Цель. Определить положительные и отрицательные стороны влияния сотового телефона на жизнь и здоровье человека.

Задачи.

Изучить материал по данной теме и систематизировать отобранную информацию.

Рассмотреть историю создания и основные принципы действия сотового телефона.

Обозначить положительные и отрицательные стороны использования сотового телефона.

Провести исследования и доказать, что сотовый телефон влияет на физическое состояние человека.

Создать путеводитель с правилами безопасного пользования сотовым телефоном “ Мобильный помощник - враг или друг?”.

В процессе работы я использовал следующие методы исследования:
1.теоретические (моделирование, проведение аналогий, сравнительного анализа, обобщение)

2. эмпирические (проведение эксперимента).

3. математические (метод визуализации данных)

Выводы.

Проект исследовательский. Проектным продуктом является путеводитель «Мобильный помощник - враг или друг»? Практическое назначение данного проекта заключается в возможности использования его результатов на уроках физики и ОБЖ для формирования у учащихся межпредметных связей, повышения познавательного интереса.

Основная часть.

Слово «телефон» пришло к нам из Греции. «Tele» означает «далеко», а «fon» означает «звук». Невозможно представить повседневную жизнь человека без мобильного телефона.

С помощью этого переносного мини-компьютера мы можем передавать звуки на далёкие расстояния с помощью радиодиапазона электромагнитных волн. Еще каких-то 200 лет назад люди и не знали о том, что такое телефоны. Раньше для передачи сообщений на расстояние использовали свист, гонг, звон колоколов и барабанный бой. Появление телефона мы традиционно связываем с именем американского изобретателя Александра Белла. Знаменитый исследователь на самом деле принял непосредственное участие в разработке революционного аппарата. Однако в создании первого телефона важнейшую роль сыграли и другие люди. В 1861 году, немецкий физик и изобретатель Иоганн Филипп Рейс на собрании ученых Физического сообщества продемонстрировал свой «мобильник». Устройство могло передавать музыкальные тона и человеческую речь по проводам. Аппарат имел микрофон оригинальной конструкции, источник питания (гальваническую батарею) и динамик. Сам Рейс назвал сконструированное им устройство Telephon.

Несмотря на все эти изобретения, лавры первооткрывателя достались все-таки Александру Грэхему Беллу. 14 февраля 1876 г. Белл подал заявку в Вашингтонское патентное бюро, 7 марта 1876 г. американец получил патент. Свое устройство он назвал «говорящим телеграфом». Трубка Белла могла по очереди передавать и принимать сигнал. В телефоне американского ученого не было звонка, его изобрел чуть позже, в 1878 году, Томас Ватсон. Когда абоненту кто-то звонил, телеграф начинал свистеть. Дальность действия такой линии не превышала 500 метров.

Говорящий телеграф Белла прошел множество метаморфоз, прежде чем превратился в современный смартфон. Так, в 1877-1878 гг. американский изобретатель Томас Эдисон усовершенствовал устройство. Он ввел в схему индукционную катушку, а в микрофоне заменил угольный порошок угольным стержнем (такие микрофоны использовались вплоть до 1980 г.). Это сделало связь более четкой и громкой. Теперь телефоны, в отличие от общественных телеграфов, стали бытовыми аппаратами. В 1878 г. появилась и первая телефонная станция в Нью-Хейвен. В следующем году эстафету принял Париж. С 1881 г. телефонные станции начали открываться в Берлине, Риге, Варшаве. В России, а именно — в Москве и Петербурге, они появились в 1882 г. Стоит отметить, что первые телефонные станции были ручные — соединение осуществляла телефонистка. Но в 1879 г. американские инженеры Конноли и МакТайт изобрели автоматический коммутатор. Теперь люди могли дозвониться друг до друга, просто набрав номер.

В 1969 г. мировые лидеры телекоммуникационного рынка стали думать об усовершенствовании проводного аппарата. Они хотели, чтобы каждый абонент имел свой номер, который был бы актуален не только в стране, где оформлен, но и за рубежом. Выпускник Стокгольмской технической школы Эстен Мякитоло был одним из первых, кому пришла в голову такая идея. Однако для практической реализации концепции Мякитоло требовались мощные технологии, которые появились только в 1980-х гг. Поэтому только в 1983 г. компания Motorola смогла выпустить первый в мире сотовый телефон. Хотя экспериментальные звонки с опытного образца производились в 1970-х гг. У Motorola очень быстро появились конкуренты, которые стали с каждым разом выпускать все более усовершенствованные и интеллектуальные модели. Так, со временем в телефоне появились калькулятор, будильник, календарь, фотокамера и многие другие приложения и функции. В 2000-х гг. стали появляться телефоны с операционной системой, что превратило их в персональные компьютеры. Сегодня с помощью смартфона можно не только позвонить другу или отправить сообщение. Для него это примитивно. Он может устанавливать связь со спутниками, делать широкомасштабные снимки, проигрывать музыку, не говоря уже о чтении книг, просмотре фильмов и работе в режиме многозадачности.

Хотелось бы отметить, что благодаря телефону мы можем передавать звук голоса на далекие расстояния, используя электромагнитные волны радиодиапазона. Для этого я провёл простой, но очень наглядный опыт.

Исследование №1.

Цель исследования: подтвердить существование и определить некоторые свойства электромагнитных волн.

Чтобы подтвердить, что электромагнитные волны действительно исходят от мобильного телефона, я провёл довольно простой и наглядный опыт. Для этого мне потребовалось 2 слоя фольги и телефон с рабочей сим-картой. Перед тем, как завернуть телефон в фольгу, я позвонил на него и услышал мелодию входящего вызова, значит, что он находится в зоне действия сети. После этого я завернул в 2 слоя фольги и снова позвонил, но оператор сотовой связи передал, что абонент находится не в зоне действия сети, Фольга оказала экранирующее действие для передачи сигнала, волны отразились от данного препятствия, что доказывает наличие электромагнитных волн. Выясним, что такое электромагнитная волна, и какими свойствами она обладает.

Электромагнитная волна - это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.

Свойства электромагнитных волн:

Электромагнитные волны излучаются колеблющимися зарядами.

Электромагнитные волны распространяются в газах, жидкостях, твердых телах и в вакууме.

Электромагнитная волна является поперечной.

Скорость электромагнитных волн в вакууме с=300000 км/с.

При переходе из одной среды в другую, частота волны не меняется.

Электромагнитные волны, могут поглощаться каким либо веществом.

Попадая на границу раздела двух сред, часть волны отражается, а часть проходит в другую среду, преломляясь.

Диапазоны электромагнитного излучения и их применение представлены в таблице№1. (Приложение №1) Электромагнитные волны были предсказаны теоретически великим английским физиком Джеймсом Кларком Максвеллом (вероятно, впервые в 1862 году в работе «О физических силовых линиях», хотя подробное описание теории вышло в 1867 году). Он прилежно и с огромным уважением пытался перевести на строгий математический язык немного наивные картинки Майкла Фарадея, описывающие электрические и магнитные явления, а также результаты других ученых. Упорядочив одинаковым образом все электрические и магнитные явления, Максвелл обнаружил ряд противоречий и отсутствие симметрии. Согласно закону Фарадея переменные магнитные поля порождают электрические поля. Но не было известно, порождают ли переменные электрические поля — магнитные. Избавиться от противоречия и восстановить симметрию электрического и магнитного полей Максвеллу удалось, введя в уравнения дополнительный член, который описывал возникновение магнитного поля при изменении электрического. К тому времени благодаря опытам Эрстеда уже было известно, что постоянный ток создает вокруг проводника постоянное магнитное поле. Новый член описывал другой источник магнитного поля, но его можно было представить как некий воображаемый электрический ток, который Максвелл назвал током смещения, чтобы отличить от обычного тока в проводниках и электролитах — тока проводимости. В итоге получилось, что переменные магнитные поля порождают электрические поля, а переменные электрические — магнитные. И тогда Максвелл понял, что в такой связке колеблющиеся электрическое и магнитное поля могут отрываться от порождающих их проводников и двигаться через вакуум с определенной, но очень большой скоростью. Он вычислил эту скорость, и она оказалась около трехсот тысяч километров в секунду. К сожалению, Максвелл умер рано и не дожил до надежного экспериментального подтверждения своих расчетов. Международное научное мнение изменилось в результате опытов Генриха Герца, который через 20 лет (1886–89) в серии экспериментов продемонстрировал генерацию и прием электромагнитных волн. Герц не только в тиши лаборатории получил правильный результат, но страстно и бескомпромиссно защищал взгляды Максвелла. Причем он не ограничился экспериментальным доказательством существование электромагнитных волн, но и исследовал их основные свойства (отражение от зеркал, преломление в призмах, дифракцию, интерференцию и т. д.), показав полную тождественность электромагнитных волн со светом.

С каждым годом моделей мобильных телефонов становится все больше, а их функции постоянно усложняются. Современный мобильный аппарат - это маленький компьютер, который, помимо установления качественной связи, может подключаться к сети Интернет, снимать цифровые фотографии и даже видеоролики; экран телефона стал цветным. В настоящее время статистика утверждает, что мобильный телефон имеют 9 человек на Земле из 10. Рассмотрим преимущества и недостатки сотовой связи.

Исследование №2.

Цель исследования: выяснить уровень знаний учеников о вреде и пользе мобильной связи. Вопросы анкеты в приложении №2.

Анкетирование учеников позволило сделать следующие выводы:

1.все ученики имеют сотовые телефоны

2.большинство учеников носят сотовый телефон в карманах, что крайне не рекомендуется

3.практически все знаю о влиянии телефона на организм

4.больше половины знают о влиянии сотовой связи на организм, но не соблюдают правила безопасности

5. в свободное время предпочитают слушать музыку и сёрфить в Интернете

6. многие используют телефон 7-8 часов или более в день, что в несколько раз больше рекомендуемого времени

Влияние электромагнитных полей на организм человека изучается со времён СССР, ещё в 60х годах прошлого века оно было подтверждено, тогда же было введено и понятие «радиоволновая болезнь» и разработаны Предельно Допустимые Уровни (ПДУ). Исследования в этой области продолжаются и сейчас. Тем не менее, эффект и последствия от воздействия ЭМИ очень зависит от каждого конкретного человека, роста, веса, пола, состояния здоровья, иммунитета и даже диеты! Ровно, так же как и от интенсивности поля, частоты и продолжительности воздействия.

Самыми значимыми источниками электромагнитного поля являются те приборы, которыми мы пользуемся чаще всего, и которые располагаются к нам ближе всего. Это:

мобильные телефоны

персональные компьютеры (и ноутбуки, и планшеты, и стационарные компьютеры)

из бытовой техники вне конкуренции СВЧ-печи

Устройства связи дают электромагнитное поле в момент приёма/передачи информации, а из-за того, что они расположены к нам на минимальном расстоянии (например, мобильный телефон находится вообще вплотную к голове), то и значения плотности потока ЭМ поля будет максимальным. Чем дольше мы находимся в электромагнитном поле, тем больше шансы на появление каких-либо последствий. Опасность в том, что без специального оборудования, мы никогда и не узнаем, подвергаемся ли мы прямо сейчас воздействию ЭМ-поля или нет. Разве что совсем в критических ситуациях, когда уже и волосы от статических зарядов начинают шевелиться.

Воздействие ЭМ полей может вызывать:

головокружения

головные боли

усталость

ухудшение концентрации внимания

депрессивное состояние

повышенную возбудимость

раздражительность

резкие перепады настроения

слабость

аритмию

Опасность заключается ещё и в том, что заметив у себя любой из описанных выше признаков, человек станет подозревать всё что угодно, но не электромагнитные поля, вызванные, например, скрытой проводкой, идущей вдоль спального места.

Имея вышеперечисленную информацию,я решил провести эксперимент с целью выявления негативного влияния излучения телефонов на наше здоровье.

Исследование №3. Влияние электромагнитного излучения мобильного телефона на общее состояние человека.

Цель исследования: подтвердить или отвергнуть гипотезу о вреде сотовых телефонов.

В результате моего исследования выяснилось, что после длительного использования телефона у всех испытуемых:

1. поднялась температура тела;

2. покраснела роговица глаз;

3. появилась сонливость, усталость;

4.появились головные боли.

Моя гипотеза, о вредном влиянии сотовых телефонов подтвердилась. Излучение мобильных телефонов повреждает области мозга связанные с обучением, памятью и передвижением. Поэтому малышам до 8 лет лучше вообще не пользоваться мобильниками, а детям 8-14 лет звонить лишь в случае крайней необходимости. Тонкие кости детского черепа хуже защищают мозг от волн. Нервная система ещё развивается, а мозг работает активнее, значит, сильнее реагирует на излучение. Клетки растущего организма в большей степени подвержены генетическим изменениям.

У телефона экранное излучение очень вредно. Последние исследования показали, что достаточно двух часов общения в день с «мобильным другом», чтобы через год ваше зрение упало на 12-14%. При долгом разговоре наблюдается увеличение температуры уха, барабанной перепонки, прилегающих тканей и участков мозга. Наверняка, многие из вас могли заметить ощущение тепла в ухе после долгого разговора. Это есть не что иное, как результат воздействия электромагнитного поля, создаваемого передатчиком телефона.

Подводя итог моему исследованию, можно сделать вывод о том, что сотовый телефон прочно занял своё место в нашей жизни. Куда бы мы ни пошли, где бы мы не были, он всегда с собой, в кармане, в руке, в сумке. А всё это ведёт к нарушению сна, психическим расстройствам, звуковым галлюцинациям, к постоянному беспокойству по поводу отсутствия телефона. По результатам исследования можно сделать вывод, что большинство пользователей мобильной связи знают о вреде сотового телефона, но отказаться от него не готовы. Я тоже не предлагаю отказаться от использования мобильных телефонов. Если соблюдать правила работы с ним, то негативное влияние на организм человека может снизиться. Надо позаботиться о том, чтобы у нас была качественная защита от электромагнитного излучения.

Я подготовил памятку для учеников школы по правильному использованию мобильного телефона.
При использовании сотового телефона нужно обязательно помнить некоторые правила:

1.Разговор по телефону не должен превышать 3 минут, гораздо безопаснее писать сообщения, чем держать трубку возле уха;

2. Перерыв между разговорами должен быть 15-20 минут;

3. Не пользоваться телефоном без необходимости;

4. Подносить трубку к уху лучше после ответа на том конце;

5. Не рекомендуется класть мобильные телефоны рядом с собой во время сна. Особенно около головы;
6. Не стоит постоянно держать мобильный телефон при себе, например, в кармане брюк;

7. Старайтесь не разговаривать в закрытом пространстве;

8. Нельзя носить телефон в кармане брюк, рубахи, кофты, на ремне или на шее;

9. Не использовать телефон при слабом сигнале оператора сотовой связи (1 деление);

10. Для первоклассников общее время использования телефона ограничить 30 минутами в день;

11. Не нужно разговаривать по мобильному телефону в библиотеках, музеях, в ожиданиях у приёма у врача. В театре и кино отключайте телефон.

12. Вы поступите вежливо, если не будете выбирать для сигнала звонка громкую и раздражающую музыку.

13.Кричать в телефон не стоит, особенно если рядом находятся люди. Если есть возможность, надо отойти или выйти из комнаты.

14.Уважайте правила. Когда в учреждении или в самолёте вас просят воздержаться от использования сотовых телефонов, не делайте вид, что ничего не слышали, это может подвергнуть опасности жизнь других людей.

Библиография

1.https://rskrf.ru/tips/eksperty-obyasnyayut/elektromagnitnoe-izluchenie-nuzhno-li-ego-boyatsya-vam-i-vashim-detyam/

2. https://multiurok.ru/index.php/files/issledovatelskii-proekt-vred-i-polza-mobilnogo-tel.html

3. https://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2020/03/21/proektnaya-rabota-po-fizike-vliyanie

4.https://www.oum.ru/news/9-pravil-bezopasnogo-ispolzovaniya-mobilnykh-telefonov-ot-rospotrebnadzora/

5.https://sciencepop.ru/evolyutsiya-telefona-put-ot-govoryaschego-telegrafa-do-smartfona/

Приложение№1.

Таблица№1

Диапазоны электромагнитного излучения и их применение.

Приложение№2.

Анкета.

1. Пользуетесь ли Вы сотовым телефоном? да; нет

2. С какой целью Вы используете сотовый телефон (можно указать несколько ответов)?

для выхода в Интернет

слушаю музыку

как фотоаппарат/видеокамера

позвонить домой

для общения

для игр

другое

3. Как Вы используете телефон в учебных целях (можно указать несколько ответов)?

для хранения шпаргалок

как диктофон

для хранения расписания

как калькулятор

4. Часто ли Вы им пользуетесь? 

4-5 часов

5-6 часов

6-7 часов

7-8 часов

5. Слышали ли Вы о влиянии телефона на организм человека? Да, нет.

6. Какой вред может принести телефон?

излучение

ухудшение зрения

головные боли

ухудшение работы сердца

никакой

я не знаю

7. Знаете ли Вы о правилах безопасного использования сотовой связи?

8. Где чаще носите мобильный телефон?

В кармане

На шее

В сумке, в портфеле