Научно-исследовательский проект "Шумовое загрязнение"

Введение

С самого рождения человек попадает в мир звуков. Младенец имеет заложенный генами акустический активный голосовой аппарат. Только когда человек утрачивает способность воспринимать звуки, он начинает понимать всю ценность и красоту огромного «акустического» мира, который его окружает.

В настоящее время доказано, что шум – это общебиологический раздражитель, то есть он оказывает воздействие не только на орган слуха, но и на весь организм в целом. В первую очередь влияние шума сказывается на структурах головного мозга, что вызывает неблагоприятные изменения в функциях различных органов и систем

Цель работы: Изучить природу звука и шума, раскрыть сущность связанных с шумовым загрязнением, и разработать меры борьбы с ним.

Объект исследований: Помещения в школе и прилегающая к ней территория

Предмет исследований: шумовое загрязнение различных участков, звукоизолирующие свойства различных материалов.

Продукт: научно-исследовательский проект.

Гипотеза: уровень интенсивности звука в помещении школы не всегда соответствует нормам, значит есть вероятность неблагоприятного воздействия на находящихся в ней людей. Если использовать звукоизолирующие материал, то возможно снизить уровень шума в помещении.

Задачи:

Узнать что такое: шум, источники шума.

Изучить влияние шума на организм человека, ознакомившись с соответствующей литературой.

Изучить прибор шумомер.

Измерить интенсивность звука в школе и за ее пределами сравнить ее с нормативами.

Сформулировать пути решения проблем, связанных с шумом в помещении школы.

Описание проекта: научно-исследовательская работа по физике.

Шум . Источники шума.

Шумовое загрязнение - это наличие избыточного, нежелательного или мешающего звука в окружающей среде. Оно возникает из-за различных источников шума, таких как дорожный транспорт, промышленные установки, строительные работы, музыкальные мероприятия, бытовая техника и другие источники. Шумовое загрязнение может иметь негативное воздействие на здоровье и благополучие людей, включая проблемы с сном, стресс, снижение концентрации, проблемы со слухом и другие побочные эффекты. Контроль и снижение шумового загрязнения являются важными задачами для сохранения качества жизни и здоровья людей.

Громкость звука — субъективное восприятие силы звука.

Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук, частоты которых лежат в пределах от 1000Гц до 5000Гц. Громкость звука зависит от его длительности и от индивидуальных особенностей слушателя. Также на громкость звука влияют его спектральный состав, локализация в пространстве, тембр, длительность воздействия звуковых колебаний, индивидуальная чувствительность слухового анализатора человека и другие факторы.

Единицей абсолютной шкалы громкости является сон. Громкость в 1 сон — это громкость непрерывного чистого синусоидального тона частотой 1 кГц, создающего звуковое давление 2 мПа.
Так же за единицу громкости звука принят бел (в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона) - это логарифм отношения мощности звука к начальной мощности, отвечающей порогу слышимости: громкость звука равна 1 Б, если его мощность в 10 раз больше порога слышимости.

B=lg p1/p2 или L= Lg(I/I0)

L – уровень громкости звука

I – интенсивность звука

I0 – интенсивность громкости звука, принятая за исходную Уровень шума чаще всего измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления - децибелах (дБ). 1 дБ = 0,1Б

Влияние шума на организм человека

Влияние шума на организм человека может быть значительным. Вот некоторые основные аспекты и последствия:

1. Слуховое здоровье: Длительное или повышенное воздействие шума может привести к временному или постоянному ухудшению слуха, шуму в ушах (тиннитусу) и другим проблемам со слухом.

2. Физическое здоровье: Шум может вызывать физическое напряжение, повышение артериального давления, учащение сердечного ритма и секрецию стрессовых гормонов. Повышенный уровень стресса может быть связан с различными заболеваниями, включая сердечно-сосудистые проблемы.

3. Психологическое благополучие: Шум может вызывать раздражение, утомляемость, затруднения с концентрацией, снижение продуктивности и способности сосредоточиться. Он также может вызывать стресс, тревогу, раздражительность и нарушения сна.

4. Сон: Шум может нарушать сон, приводить к пробуждениям во время ночи и снижать качество сна. Это может вызывать дневную сонливость, ухудшение настроения и ухудшение когнитивных функций.

5. Развитие детей: Дети более чувствительны к шуму, и постоянное воздействие шума в школе или дома может негативно сказываться на их развитии, учебных успехах, внимании и поведении.

В целом, длительное и интенсивное воздействие шума может иметь негативные последствия для физического и психологического здоровья человека. Поэтому важно принимать меры для снижения шумового загрязнения в окружающей среде и создания комфортных условий для жизни и работы.

Таблица№1

(Реакцию организма человека на некоторые виды шума):

Шумомер

Шумомер - это прибор для измерения уровня шума в окружающей среде. Он используется для определения интенсивности звукового давления и выражается в децибелах (дБ). Шумомеры обычно имеют различные режимы измерения и функции, такие как среднее значение, пиковое значение, временные весовые характеристики и фильтры октавных полос. Они широко применяются в различных областях, включая инженерию, медицину, экологию и охрану труда. Изучим устройство шумомера.

Шумомер в телефоне - это приложение, которое использует встроенный микрофон в смартфоне для измерения уровня шума. Оно позволяет оценить интенсивность звукового давления в окружающей среде и выразить ее в децибелах (дБ). Шумомеры в телефонах могут иметь различные функции, такие как отображение текущего уровня шума в реальном времени, запись и сохранение данных, установка предельных значений и предупреждений. Однако стоит отметить, что точность измерений шумомера в телефоне может быть ограничена и зависит от качества встроенного микрофона и алгоритмов обработки звука в приложении.

Мероприятия по борьбе с шумом.

Борьба с шумом включает ряд мероприятий, направленных на снижение уровня шума и защиту людей от его вредного воздействия. Вот некоторые из них:

1 . Законодательство и нормативы: Разработка и строгое соблюдение нормативов по уровню шума в различных областях, таких как промышленность, транспорт, строительство и домашняя среда.

2. Инженерные решения: Применение технических мер, таких как звукопоглощающие материалы, звукозащитные экраны, шумопоглощающие покрытия и изоляция для снижения распространения шума.

3. Планировка городской среды: Разработка городских планов, учитывающих аспекты шума, включая размещение промышленных объектов, дорог и жилых зон.

4. Образование и информирование: Проведение образовательных программ и кампаний, направленных на повышение осознанности общества о проблеме шума, его влиянии на здоровье и способы его уменьшения.

5. Технические инновации: Разработка новых технологий и материалов, способных снизить шумовую нагрузку, таких как более тихие двигатели и транспортные средства, звукопоглощающие покрытия и акустические системы.

6. Индивидуальная защита: Использование индивидуальных средств защиты от шума, таких как наушники или беруши, для снижения воздействия шума на отдельных людей.

Все эти мероприятия могут быть эффективными в борьбе с шумом и создании более комфортной и безопасной среды для жизни и работы.

Измерения уровня интенсивности звука в школьном помещении

Нами были установлены источники звуков и шумов в школе. Мы произвели измерение уровня шума на уроках в старших и младших классах, во время перемен, в столовой, возле электрического звонка, в актовом зале. Для измерений применялся мобильный телефон. Результаты исследования представлены в таблице.

Уровень шума на уроках:

Вывод: В начале урока уровень шума выше нормы. Причина-в начале урока переход к рабочей атмосфере, в конце урока – рассеянное внимание, усталость, ожидание перемены. Основной шум-звук речи: тихий шепот- 10 дБ, умеренный шепот- 20 дБ, громкий шепот - 40дБ, громкая речь- 50-60 дБ. Эти уровни не мешают умственному труду, если этот шум кратковременный.

2.Уровень шума на перемене: (норма 46-58 дБ.)

Вывод: При норме 45-60 дБ уровень шума в начале перемены и конце-интенсивный. Уровень шума на переменах в младших классах выше, чем у старшеклассников.

3.Уровень шума в столовой: (норма 58 дБ)

Вывод: Уровень шума при входе в столовую выше нормы. Дети громко разговаривают, перекрикиваются, гремят посудой. В середине: шум стихает, речь тише, звук столовых приборов. В конце приема пищи дети начинают громко разговаривать, греметь посудой, стульями, уровень шума в столовой выше от нормы на 15-20 дБ.

4.Уровень шума в раздевалке: (норма 46-58 дБ)

Вывод: При входе в раздевалку дети громко разговаривают, шумно переодеваются. Уровень шума выше нормы на 10 дБ.

5 .Уровень шума в актовом зале: (норма 50-58 дБ)

Вывод: Уровень шума в актовом зале выше нормы в начале и конце урока. Причина- громкая речь, топот. Но звук заглушен акустическими материалами на стенах.

Данные измерений говорят о том, что в школе присутствуют звуки и шумы с различным уровнем интенсивности. Некоторые из них превышают допустимые санитарные нормы: шум на переменах, на мероприятиях, крик, музыка в актовом зале, звучание звонка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ш умовое загрязнение является серьезной проблемой, которая оказывает отрицательное влияние на здоровье и благополучие людей. Оно может вызывать стресс, снижать концентрацию, нарушать сон и повлиять на общее качество жизни.

Необходимо проводить мониторинг уровня шума для оценки его воздействия на окружающую среду и здоровье людей. Это поможет определить наиболее проблемные зоны и разработать эффективные стратегии по снижению шумового загрязнения.

О бразование и осведомленность населения о проблеме шумового загрязнения являются важными факторами для повышения осознанности и принятия мер по снижению шума.

Внедрение зеленых технологий, разработка шумозащитных систем и организация зон отдыха вблизи шумных источников могут содействовать снижению шумового загрязнения.

Ш умовое загрязнение является глобальной проблемой, и сотрудничество на международном уровне необходимо для обмена опытом, разработки стандартов и решения общих проблем.

В целом, шумовое загрязнение требует серьезного внимания и принятия мер для его снижения во благо здоровья и качества жизни людей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х Т./Под ред. Исаева Л.К. Т.1. – М.: ПАИМАС. 1997. – 512с.

Звуковые волны шума. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://msk.edu.ua/ivk/Fizika/Konspekt/Zvuk.php

Физические поля и безопасность жизнедеятельности/ А.В. Гордиенко. – М.: АСТ: Астрель: Профиздат. –2006.

Шум как экологический фактор// Физика в школе. – № 7. –2005.

Шумомер. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/shumomer.html

Шумотека. Библиотека звуков. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.aragor.ru