Dane INFORMACYJNE

2. Dane INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: • Zespół Szkół im. Karola Marcinkowskiego w Ludomach • ID grupy: • 98/33_MF_G2 • Kompetencja: • MATEMATYKA I FIZYKA • Temat projektowy: • DŹWIĘKI I HAŁAS • Semestr/rok szkolny: • semestr 4/ rok szkolny 2011/2012

3. Dźwięk i hałas

4. wstęp Prezentacją tą chcemy pokazać, jak w prosty sposób za pomocą ogólnodostępnych przedmiotów i zjawisk możemy wykazać co to jest dźwięk, jakie ma właściwości; kiedy nie mówimy o dźwięku lecz nazywamy go już hałasem, jak chronić się przed szkodliwym działaniem hałasu i jego negatywnymi skutkami.

5. Cele projektu: • Kształcenie umiejętności samodzielnego korzystania z różnych źródeł informacji, gromadzenie, selekcjonowanie i przetwarzanie zdobytych informacji, doskonalenie umiejętności prezentacji zebranych materiałów, rozwijanie własnych zainteresowań, samokształcenie, wyrabianie odpowiedzialności za pracę własną i całej grupy, kształcenie umiejętności radzenia sobie z emocjami oraz godnego przyjmowania niepowodzeń i ich właściwej interpretacji. • W zakresie rozwinięcia umiejętności pracy w grupach: układania harmonogramów działań; planowania i rozliczania wspólnych działań; przekonywania członków grupy do proponowanych rozwiązań w celu wspólnej realizacji planowanych działań, przewidywanie trudności w realizacji projektu i radzenia sobie z nimi.

6. akustyka • Akustyka – dział fizyki i techniki obejmujący zjawiska związane z powstawaniem, propagacją i oddziaływaniem fal akustycznych. Ze względu na różnorodność działów akustyka jest obecnie traktowana jako nauka interdyscyplinarna obejmująca oprócz akustyki ogólnej, zajmującej się zagadnieniami podstawowymi, również szereg działów akustyki stosowanej, zajmujących się praktycznym zastosowaniem zjawisk akustycznych.

7. Fala akustyczna • Fala akustyczna – to rozchodzące się w ośrodku zaburzenie gęstości (i ciśnienia) w postaci fali podłużnej, któremu towarzyszą drgania cząsteczek ośrodka. • Falą akustyczną nazywa się zarówno falę, która powoduje wrażenie słuchowe (dźwięk), jak i fale o częstotliwościach i amplitudach przekraczających zakres ludzkich zmysłów, ponieważ właściwości fizyczne tych fal są bardzo podobne.

8. dźwięk • Dźwięk – wrażenie słuchowe, spowodowane falą akustyczną rozchodzącą się w ośrodku sprężystym (ciele stałym, cieczy, gazie).

9. Dźwięki słyszalne • Terminu dźwięki słyszalne używa się na określenie dźwięków z zakresu częstotliwości i natężeń, które rejestruje człowiek, dla odróżnienia od dźwięków zbyt cichych bądź zbyt niskich (bliskie infradźwięki) lub zbyt wysokich (na pograniczu ultradźwięków), by mogły być zarejestrowane przez ludzkie ucho przeciętnego człowieka. • Człowiek słyszy dźwięki o częstotliwości od ok. 16Hz do ok. 20 Hz.

10. Jak odbieramy dźwięk? Jak świat światem ludzie dążyli do tego, aby dowiedzieć się jak wyglądają mechanizmy zjawisk, które nas otaczają. Na przykład: skąd się bierze dźwięk. Teorii było wiele, ale najtrafniejszą wysunął Witriwiusz w I w.n.e. Porównał on rozchodzenie się dźwięku do fali rozchodzącej się na wodzie, gdy wrzucimy do niej kamień. Ustaliliśmy już, że dźwięk jest falą. Fala z kolei jest zaburzeniem rozchodzącym się w jakimś ośrodku, czyli powoduje okresowe zmiany pewnych wielkości. Chodzi tutaj o ciśnienie i gęstość powietrza.

11. Jak odbieramy dźwięk? • Taka fala dociera do naszego ucha, gdzie porusza błoną bębenkową, ta z kolei uruchamia cały aparat słuchowy ucha środkowego u wewnętrznego. Tutaj fala akustyczna przetwarzana jest na impuls elektryczny docierający do mózgu, który wywołuje u nas określone wrażenia dźwiękowe. • Odbierany przez nas dźwięk powstaje wówczas, gdy niesionej fali podstawowej towarzyszą jeszcze dodatkowe częstotliwości, które są jej wielokrotnościami. Wówczas nasze ucho odbiera dany dźwięk jako regularny. Natomiast szmery lub hałas to fale dochodzące do nas z częstotliwościami zupełnie ze sobą niezharmonizowanymi. Gdy wiele takich dźwięków, których częstotliwości nie są ze sobą w żaden sposób powiązane nałoży się na siebie, to odbieramy wówczas wrażenie hałasu.

12. Sposób, w jaki ucho odbiera dźwięk.

13. Cechy dźwięku

14. Wysokość dźwięku • Wysokość dźwięku zależy od częstotliwości; • im większa częstotliwość fali, tym wyższy dźwięk

15. Głośność dźwięku • Głośność dźwięku zależy od natężenia • jeśli rośnie natężenie fali, dźwięk jest głośniejszy, choć zależność między natężeniem a głośnością nie jest liniowa

16. Podział dźwięków ze względu na częstotliwość f

17. Barwa dźwięku • Barwa zależy od składu widmowego fali akustycznej. Pozwala np. odróżniać dźwięki wytwarzane przez różne źródła.

18. Klasyfikacja dźwięków ze względu na barwę

19. Natężenie dźwięku • Natężenie dźwięku – miara energii fali akustycznej, której jednostką jest W/m2. Jest ona równa średniej wartości strumienia energii akustycznej przepływającego w czasie 1 s przez jednostkowe pole powierzchni (1 m2) zorientowanej prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali.

20. Jednostka pomiaru dźwięku • Jednostką poziomu głośności dźwięku jest fon. Jest to poziom głośności dowolnego dźwięku odpowiadający poziomowi natężenia dźwięku tonu harmonicznego o częstości wynoszącej 1 kHz słyszanego tak samo głośno jak dany dźwięk. A więc dla tonu harmonicznego o częstości wynoszącej 1 kHz (i tylko takiego) 1 fon = 1 dB. • Jednostką poziomu natężenia dźwięku jest bel (B). Jest to poziom natężenia tonu harmonicznego o natężeniu I = 10 * I0. W praktyce używa się jednostki 10 razy mniejszej - decybela (dB); we wzorze określającym poziom natężenia dźwięku wyrażony nie w belach, lecz w decybelach współczynnikiem przy logarytmie jest więc nie 1, lecz 10. • Inną jednostką jest napier (N); 1N = 0,86859 B; wzór określający poziom natężenia dźwięku wyrażony w napierach różni się od wzoru powyższego tylko tym, że zamiast logarytmu dziesiętnego (log) występuje w nim logarytm naturalny (ln), tzn. Logarytm przy podstawie nie 10, lecz przy podstawie e = 2,718281828...

21. Przykładowe wartości Natężenia dźwięku • 10 dB – szmer liści przy łagodnym wietrze • 20 dB – szept • 30 dB – bardzo spokojna ulica bez ruchu kołowego • 40 dB – szmery w mieszkaniu, darcie papieru • 50 dB – szum w biurach • 60 dB–90 dB – odkurzacz • 70 dB – wnętrze głośnej restauracji • 80 dB – głośna muzyka w pomieszczeniach, klakson • 100 dB – motocykl bez tłumika • 120 dB – wirnik helikoptera w odległości 5 m • 160 dB – wybuch petardy • 190 dB – prom kosmiczny • 220 dB – bomba atomowa • 300- 350(?) dB (huk był słyszalny z odległości 5000 km) – wybuch wulkanu Krakatau – prawdopodobnie najgłośniejszy w historii wyemitowany dźwięk na Ziemi

22. Rozchodzenie się dźwięku • Dźwięki rozchodzą się we wszystkich stanach skupienia, ich szybkość jest największa w ciałach stałych, a najmniejsza w gazach. • W powietrzu fale dźwiękowe rozchodzą się z szybkością 340 m/s. • W próżni fale dźwiękowe nie rozchodzą się.

23. Historia rejestracji dźwięku • Pierwszego zapisu dźwięku dokonał w 1860 roku Édouard-Léon Scott de Martinville. Jego fonautograf nie był zaprojektowany do odtwarzania dźwięku, ale zachowały się zapisy archiwalne pierwszych rejestracji odczytane i odtworzone w 2008 roku. • Pierwszego zapisu dźwięku za pomocą urządzenia zwanego fonografem, mogącego także odtwarzać dźwięk, dokonał w 1877 r. Amerykanin Thomas Alva Edison. Pobudzona do drgań dźwiękiem membrana przekazywała drgania do igły żłobiącej śrubowy rowek w cynowej folii nałożonej na obracający się wałek. Ponowne przejście igły wzdłuż wyrytych na wałku rowków umożliwiało wprawienie w ruch innej membrany i przekazanie drgań w tubę głosową, tym samym odtwarzając dźwięk. • Obecnie, na podstawie wiedzy o właściwościach słuchu, stało się możliwe zaprojektowanie cyfrowych formatów rejestracji dźwięku jak MP3, AAC, WAV, flac, umożliwiających zapis dźwięku w formie zajmującej mniej miejsca na nośnikach cyfrowych.

24. HAŁAS

25. Co to jest hałas ? • Występujące w środowisku dźwięki niepożądane lub szkodliwe dla zdrowia człowieka • Zakres spotykanych w środowisku poziomów dźwięku

26. Rodzaje hałasu

27. infradźwięki • Źródłem infradźwięków mogą być masy wody w zaporach i kanałach wodnych, transport lądowy, wodny i lotnictwo. Fale infradźwiękowe osiągają bardzo duże długości (najkrótsza fala ma długość 17m) mogą się rozchodzić na duże odległości od źródła (nawet setki km) i stwarzać w ten sposób zagrożenie na znacznym obszarze.

28. Hałas w środowisku pracy • W środowisku pracy występuje nie tylko hałas „słyszalny” tonalny, ale również hałas o częstotliwościach niesłyszalnych dla ucha ludzkiego. Hałas infradźwiękowy o bardzo niskiej częstotliwości, poniżej 20 Hz emitowany jest przez maszyny i urządzenia przepływowe, takie jak sprężarki, silniki wysokoprężne, młoty, wentylatory przemysłowe, dmuchawy wielkopiecowe.

29. ultradźwięki • Hałas ultradźwiękowy o wysokiej częstotliwości, powyżej 20 000 Hz (20kHz) emitowany jest przez m. in. lutownice ultradźwiękowe, wanny lutownicze, zgrzewarki, płuczki, narzędzia pneumatyczne, sprężarki, palniki, niektóre maszyny włókiennicze.

30. Ultradźwięki cd. • Ultradźwięki są wykorzystywane w procesach technologicznych, a także w diagnostyce medycznej, • w przemyśle spożywczym, w defektoskopii itp. Ultradźwięki mogą być bardzo niebezpieczne przy nieodpowiednim stosowaniu i nieprzestrzeganiu podstawowych zasad obsługi urządzeń ultradźwiękowych.

31. Zarówno w przypadku ultradźwięków jak i infradźwięków istnieją szczegółowe normy określające dopuszczalne wartości poziomów ciśnienia akustycznego.

32. ORIENTACYJNA SKALA HAŁASU W DECYBELACH (DB)

33. MAKSYMALNY I DOPUSZCZALNY POZIOM HAŁASU W RÓŻNYCH POMIESZCZENIACH W POLSCE

34. dźwięki powyżej 130 dB • powodują trwałe uszkodzenie słuchu, wywołują pobudzenie do drgań organów wewnętrznych człowieka powodując ich schorzenia

35. WPŁYW HAŁASU NA CZŁOWIEKA

36. Hałas niszczy nasze zdrowie… • Bardzo niekorzystnie na organizm człowieka działa długotrwały i o dużym natężeniu hałas. Obecnie, jako granicę dopuszczalną przyjmuje się poziom natężenia dźwięku 40 dB w nocy i 50 dB w dzień. W szczególności dla terenów szpitalnych, uzdrowiskowych, rekreacyjnych itp. granica ta jest obniżona o 10 dB, tzn. 30 dB w nocy i 40 dB w dzień. Natomiast dla terenów gęsto zamieszkałych i jednocześnie o dużym ruchu pojazdów dopuszcza się do 60 dB w dzień. • Przy wartościach powyżej 65 dB u ludzi ma miejsce wyraźne nasilenie stanów irytacji i napięć emocjonalnych

37. Zaburzenia zdrowotne wywołane hałasem • Ludzie mają częstsze zaburzenia ze strony:- układu krążenia (bicie i kołatanie serca, szybkie męczenie się, duszności), - układu pokarmowego, - układu ruchu (bóle mięsni i stawów), - układu dokrewnego (choroby przemiany materii), - układu nerwowego (zakłócenia równowagi emocjonalnej, stan napięcia i niepokoju).

38. Jak na nas wpływa hałas?

39. Co możemy zrobić? Zadbajmy o siebie, pokochajmy ciszę: • rozmawiajmy zamiast krzyczeć do siebie • usiądźmy w czytelni, przeczytajmy coś ciekawego • spacerujmy zamiast biegać • zjedzmy w spokoju drugie śniadanie • bawmy się w grupach wykorzystując zabawy, które lubimy: „karteczki”, „pchełki” itp.

40. LUDNOŚĆ POLSKI NAJBARDZIEJ NARAŻONA NA HAŁAS

41. Największa liczba osób zagrożonych nadmiernym hałasem pracuje na obszarze Górnego Śląska (około 11,3 % - województwa: katowickie, częstochowskie i bielskie). Odsetek przypadków zawodowego upośledzenia słuchu przekracza na tym terenie 13 % w stosunku do reszty kraju. Kolejne miejsce pod względem liczby zagrożonych osób zajmuje obszar Dolnego Śląska (około 9,9 % - województwa: wrocławskie, jeleniogórskie, legnickie i wałbrzyskie) oraz Łódź (9,6 %).

42. Zarówno na obszarze Dolnego Śląska jak i Łodzi stosunek zagrożonych hałasem do zatrudnionych jest duży i wynosi odpowiednio 13,5 % i 18,9 %.

43. Inny charakter rozmieszczenia narażonych na hałas i inne resorty reprezentują Warszawa (17,7 %) oraz województwa: gdańskie i częściowo elbląskie (7,6 %). Tu również liczba osób zagrożonych hałasem jest duża: wynosi 14,5 % i 18,7 %. W niektórych województwach większość osób narażonych na nadmierny hałas skupiona jest w jednym lub kilku zakładach. Zaliczyć do nich można Hutę im. Sędzimira, FSC Lublin, WSK Świdnik, ZPM Cegielski

44. SPOSOBY OGRANICZENIA HAŁASU

45. niepodejmowanie pracy w zakładach, w których występuje nadmierny hałas • dbajmy o własny słuch: nośmy ochronniki słuchu popularnie zwane nausznikami lub słuchawkami • wyciszyć źródła hałasu (maszyny, urządzenia) • komasowanie hałaśliwych urządzeń w jednym miejscu i poprzez np. automatykę ograniczanie liczby osób zagrożonych • zastosowanie specjalnych ekranów dźwiękochłonnych, paneli, materiałów i ustrojów dźwiękoizolacyjnych i dźwiękochłonnych

46. jak się chronić przed hałasem w mieście • wprowadzić strefy ograniczonego ruchu lub całkowitej eliminacji pojazdów z wybranych ulic i rejonów miasta, • poprawić organizację ruchu gwarantującą płynność jazdy, • budować obwodnice miejskie, • poprawić stan nawierzchni ulic i torowisk tramwajowych, • budować ścieżki rowerowe

47. . NEGATYWNY WPŁYW HAŁASU NA SŁUCH DZIECKA

48. ubytki słuchu • Długotrwałe oddziaływanie hałasu o wyższym poziomie prowadzi do ubytków słuchu, które dzielimy na: • Niedosłuch lekkiego stopnia – ubytki do 40 dB, • Niedosłuch średniego stopnia – ubytki od 45 do 65 dB(ubytki w zakresie mowy, występują trudności ze zrozumieniem mowy) • Niedosłuch głęboki – ubytki od 70 do 85 dB, występują bardzo duże zaburzenia w rozumieniu mowy, • Resztki słuchu i głuchota – pozostały jedynie wysepki słuchowe.

49. jeżeli rodzice zauważą, że ich dziecko: • zbyt głośno nastawia telewizor, • często coś słyszy, a nie wie skąd dochodzi dźwięk, • nie rozumie co mówią inni w grupie, • nie rozumie co mówią inni w grupie, • powinni natychmiast skonsultować się z lekarzem, ponieważ jest to znak, że dziecko ma problemy ze słuchem.

50. Doświadczenia i zadania