XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Воздействие звуков и шумов на организм человека

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Варламов С.А. 1

---

1МАОУ НТГО СОШ №7 имени М.Г.Мансурова

Байкова И.В. 1Варламова И.В. 2

---

1МАОУ НТГО СОШ №7 имени М.Г.Мансурова

2АО ТИЗОЛ

Работа в формате PDF

148.9 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Что такое звук? Скажи!

Постучи и пошурши,
Покричи и позвени,
Звук, попробуй, догони!
Даже если подойдёшь
Очень осторожно,
Не увидишь, не найдёшь,
А услышать можно.

1. Введение.

Данная тема проекта, мне очень интересна и познавательна, так как я увлекаюсь акустическими системами. Знания, приобретенные во время работы, дают понять насколько нужно бережно относиться к шуму и звуку акустической системы. Потому что акустическая система позволяет слушать звуки в высоком качестве.

Акустику в основном собирают из колонок, усилителя, сабвуфера и соединяют специальными кабелями.

Акустика – наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием.

Гипотеза:

Не все звуки полезны.

Уменя возник вопрос: “Как шум влияет на человека?”

Человек живет в мире звуков и шума. Способность к восприятию звуков – одна из важнейших составляющих нашего полноценного общения с окружающим миром. Звуковые ощущения позволяют не только получать эстетическое наслаждение от прослушиваемой музыки, пения птиц, шороха листьев, но и массу полезной информации, необходимой нам повседневно.

Существует огромное количество различных источников звука и шума. Чувствительность нашего уха очень велика! Существуют санитарно-эпидемиологические правила и нормативы для помещений, в том числе и для школ.

Цель работы: определение значения уровня интенсивности звука по сравнению с нормативным в школе и в жизни.

Задачи:

1. Изучить понятие звука и  шума.

2. Установить виды источников звука в школе и в повседневной  жизни.

3. Определить уровень шума в различных школьных помещениях, дома и на улице Говорова.

4. Сравнить нормативный уровень интенсивности звука с полученным.

2. Звук и шум, их характеристики.

В научной литературе понятие звука - это колебания частиц в упругих средах, распространяющиеся в форме продольных волн, частота которых лежит в пределах, воспринимаемых человеческим ухом.

Интенсивность звука – величина, объективно характеризующая волновой процесс. Единица интенсивности звука – ватт на квадратный метр (Вт/м2).

При очень большой интенсивности волны перестают восприниматься как звук, вызывая в ушах ощущение давящей боли. Максимальное изменение давления, которое в состоянии фиксировать человеческое ухо, определяет болевой порог. Болевой порог соответствует изменению давления 10 Па. Величина интенсивности звуковых волн, при болевом пороге составляет I б. п. = 1 Вт/м².

Чувствительность нашего уха очень велика.

Единицей измерения уровня интенсивности звука является децибел  (дБ).

Уровень громкости звука — относительная величина. Она выражается в фонах и численно равна уровню звукового давления (в децибелах — дБ).

Шум

Шум – это громкие  звуки,  слившиеся в  нестройное  звучание.

Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является  одним из воздействий окружающей среды. В природе громкие звуки редки,  шум  относительно слаб и непродолжителен.  Одни и те же звуки животные и человек воспринимают с разной частотой.

К шуму относятся длительные или кратковременные звуки, которые представляют собой сочетание множества различных тонов, частота, форма, интенсивность и продолжительность действия которых беспорядочно меняются. В зависимости от пределов частоты колебаний, на которые приходится максимальная интенсивность, шумы разделяются на низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные.

Для измерения уровня интенсивности шума применяют шумомеры.

Источники звуков и шума, которые есть в каждом доме сведены в таблицу. (Приложение 1).

3. Воздействие звука на психику человека,

лечебные свойства звука.

Звук обладает аккумулятивным эффектом, то есть акустические раздражение, накапливаясь в организме, все сильнее угнетают нервную систему.

Поэтому перед потерей слуха от воздействия шумов возникает функциональное расстройство центральной нервной системы. Особенно вредное влияние шум оказывает на нервно-психическую деятельность организма.

Процесс нервно-психических заболеваний выше среди лиц, работающих в шумных условиях, нежели у лиц, работающих в нормальных звуковых условиях
Шумы вызывают функциональные расстройства сердечно-сосудистой системы; оказывают вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм.

Шум коварен, его вредное воздействие на организм совершается незаметно. Человек против шума практически беззащитен.

О лечебных свойствах отдельных звуков, произносимых голосом, знали испокон веков. Чудодейственной силе звука отдавали должное на Руси. Современные исследования подтверждают целебные свойства произносимых звуков, создаются даже своеобразные реестры их воздействия, которые во многом совпадают с рекомендациями, разработанными в древности на Востоке.

К примеру:

звук "И" – прочищает нос, лечит глаза;

звук "У" – укрепляет горло и голосовые связки;

звуки "В", "Н", "М", "Э" – улучшают работу головного мозга;

звуки "Ц", "К", "Щ", "И" – лечат уши;

звуки "У", "Ы", "X", "Ч" – улучшают дыхание;

звуки "О", "А", "С", "М", "И" – лечат заболевания сердца

Не менее целебными свойствами обладают различные звукосочетания, "мантры".

Например:

"ОМ" – снижает кровяное давление;

"АЙ", "ПА" – снимают боли в сердце;

"АП", "АМ", "АТ", "ИТ", "УТ" – исправляют речь.

Музыкотерапия – это один из видов арт-терапии, в котором в качестве главного лечебного средства используется музыка. Музыка действует на организм человека на физиологическом уровне. В чем же может проявляться влияние музыкотерапии на человека? Симфоническая музыка способна менять кислотность желудочного сока, поэтому прослушивание ее во время обеда может быть более чем кстати. Удивительным образом действует на человеческий организм музыка Вольфганга Амадея Моцарта (в частности его соната до-мажор): улучшает самочувствие, активизирует деятельность мозга, дарит заряд энергии, гармонизирует физическое состояние. Уникальное явление получило название эффекта Моцарта. 

Когда мелодия нравится человеку, ее прослушивание доставляет ему удовольствие, сеанс музыкотерапии оказывает сосудорасширяющее действие, нормализует давление, уменьшает частоту сердцебиения. Если же композиция раздражает, эффект от ее воспроизведения получается прямо противоположным. 

Музыка для медитации.

QR-коды

п

ение птиц звуки природы поющие чаши

звуки льющейся воды

4. Меры борьбы с шумовыми загрязнениями

             В 1959г. появилась Международная организация по борьбе с шумом. Борьба с шумом - это сложная и тяжелая проблема. Тишина стоит больших денег. Источники шума весьма разнообразны и нет единого способа, метода борьбы с ними. Тем не менее, акустическая наука может предложить эффективные средства борьбы с шумом.

           Общие пути борьбы с шумом сводятся законодательным, строительно – планировочным, организационным, технико-технологическим, конструкторским и профилактическим способами.

          Одним из направлений борьбы с шумом является разработка государственных стандартов.

         В настоящее время шумы для условий городской застройки нормируют в соответствии с Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки (СНиП 23-03-2003) (Приложение 2) и Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям САНПИН 2.1.2.1002-00.  (Приложение 3)

          Если результаты акустических измерений сигнализируют о высоких и превышающих допустимые пределы уровнях шума, необходимо принимать все соответствующие меры по их уменьшению.

Основные мероприятия:

1. Уменьшение шума в его источнике, например, применением специальных технологических процессов, изменений конструкции оборудования, дополнительной акустической обработкой деталей, поверхностей оборудования или применением нового соответствующим нормам оборудования.

2. Блокировка распространения звуковых волн.

Шум на рабочих местах можно уменьшать покрытием стен, потолка и пола материалами, поглощающими звук.

3. Прекращение эксплуатации шумного оборудования является последним методом.

5. Эксперименты - “школьный”, “домашний” и “уличный” шум.

«Школьный» шум.

Одним из видов шума является так называемый «школьный шум». Уровень интенсивности шума на уроках находится преимущественно в пределах от 50 до 80 дБ. Шум до 40 дБ не вызывает отрицательных изменений. Решение арифметических примеров требует при шуме в 50 дБ на 15-55%, а в 60 дБ — на 81-105% больше времени, чем до воздействия шума. При шуме в 65 дБ у школьников отмечено снижение внимания на 12-16%. Уровень шума свыше 80–100 дБ способствуя увеличению числа ошибок в работе, снижая производительность труда примерно на 10 – 15% и одновременно значительно ухудшая его качество.

От чрезмерного уровня шума усиливается состояние дискомфорта: на переменах школьное здание гудит, на уроке, в связи с большой наполняемостью классов, детям приходится напрягать слух. Учителю также приходится работать с повышением голоса. К концу учебного дня устают и те, и другие. А до этого времени на переменах стоит шум, бегают дети, раздается громкий смех, крики. Тут не то, что отдохнуть — устать можно! В результате к концу дня ученики чувствуют себя совершенно утомленными, у некоторых может болеть голова. Как же бороться с этой проблемой? Нужно объяснить ученикам последствия такого шума, его влияние на нервную систему. Важно, чтобы они сами осознали необходимость соблюдения тишины во время урока и на переменах. Конечно, требовать абсолютной тишины во время перемен неразумно, но относительного спокойствия все же надо добиться. А вот отсутствие шума на уроках — явление крайне необходимое. Так учителю легче работать, да и сами ученики смогут лучше сосредоточиться.

Эксперименты.

1. Мною был проведен анализ соблюдения Санитарно-эпидемиологических требований к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях, касающихся защиты от шума МАОУ НТГО СОШ № 7 имени М.Г.Мансурова г.Нижняя Тура.

Выявлено следующее:

- здание школы удалено от городских улиц, межквартальных проездов на расстояние, обеспечивающее  уровни шума и загрязнения атмосферного воздуха требованиям санитарных правил и нормативов;

- физкультурно-спортивная зона размещена в здании школы, но удаленна на расстоянии от учебных классов;

- уровни шума в помещениях    общеобразовательного     учреждения в отсутствии обучающихся не превышает гигиенические нормативы для помещений жилых, общественных зданий и территории жилой застройки

2. Замеры уровня шумового загрязнения проводили в течение февраля 2023г.

При выполнении экспериментальной части работы я использовал программу Sound Meter шумомера в смартфоне Redmi 9C NFC.   Замеры проводились в разных помещениях школы во время уроков и перемен.

Уровень звука школьного звонка измерялся на разных этажах школьного здания. Самое большое превышение допустимого уровня шума в школьной столовой (80-95 дБ), на переменах (до 94 дБ), и конечно, в спортивном зале (100 дБ).

Не превышают допустимые нормы: читальный зал в библиотеке (45 дБ).

Результаты замеров уровня шума по школе занесены в таблицу.

( Приложение 4)

3. Среди учащихся и педагогов школы было проведено анкетирование (Приложение 5), с помощью которого я смог выявить зависимость восприятия звуков и шумов от возраста, окружающих условий.

В анкетировании приняли участие 40 человек. Анкетирование проводилось добровольно и анонимно в начальном звене школы. Учащиеся и учителя отвечали на вопросы анкеты, это сделано с целью сравнения отношения взрослых (учителей) и детей к изучаемой проблеме.

а) сравнив ответы учителей и учеников, я выявил:

- шум оказывает негативное влияние (раздражение, головные боли –70% учителя и 80% учащиеся);

- самые шумные места в школе: коридор во время перемен (85% – учителя, 46% – учащиеся), спортзал (8% – учителя, 27% – учащиеся), столовая (15% – учителя, 20% – учащиеся), класс(0% – учителя, 12% – учащиеся),

- шум на переменах мешает отдыхать 50% учителей и 60% учеников

- 55% учеников считают, что в классе должно быть не более 25 человек, и 100% учителей – не более 20.

«Шум в школе – неотъемлемая часть» школьной жизни (мнение большинства учеников и педагогов);

б) бóльшая часть учеников школы начального звена не пользуется наушниками (85%) и только 15 % из них проводят в наушниках более 1,5 часов.

Нравиться ли вам находиться в среде полной звуков или больше хочется проводить время в тишине?

1. Звуки, которые раздражают детей: скрип, по стеклу, ор, визг.

Звуки, которые раздражают учителей: крики.

2. Предпочитаю тишину (65%  учеников, 100% учителей)

2. Какую музыку вы предпочитаете слушать?

1. Классическая музыка   (38%  учеников,100% учителей)

2. Тяжелая музыка (рок, металл)   (4%  учеников, 5% учителей)

3. Электронная музыка   (23%  учеников, 0% учителей)

4. Попса (35%  учеников,7 % учителей)

3. На какой громкости вы предпочитаете слушать любимую музыку?

1. Чем громче, тем лучше (8%  учеников, 5% учителей)

2. На средней громкости (72%  учеников, 90% учителей)

3. Тихо (20%  учеников, 5% учителей)

4. Можете ли вы заснуть в шумной обстановке (в машине, в поезде)?

1. Да (40%  учеников, 7% учителей)

2. Нет (60%  учеников, 93% учителей)

4. Знаете ли вы о лечебных свойствах звуков (музыки)?

1. Да (50%  учеников, 100% учителей)

2. Нет (50%  учеников, 0% учителей)

«Домашний» шум.

Примерно год назад из-за пандемии и требований к самоизоляции наши квартиры неожиданно превратились в офисы и учебные аудитории. С новым форматом работы пришли новые проблемы, и далеко не последняя из них — шум.

Против удаленщиков оказалось все: родственники, домашние животные, стиральные машины и телевизоры. И, конечно, настоящий ужас любого, кто вынужден сидеть дома в рабочее время, — соседи с дрелью или грудным ребенком. При этом если по ночам вас хоть как-то защищает от шума закон о тишине, то днем они в своем праве.

Датские ученые установили, что раздражающие звуки от соседей могут привести к нарушениям физического и психического здоровья. К счастью, современные технологии помогают справиться с этой напастью.

Противостоять соседскому шуму можно пассивными и активными методами. Пассивные предполагают шумоизоляцию квартиры с помощью панелей для стен и напольных покрытий из звукопоглощающих материалов. Это довольно долгий и затратный, хотя и действенный метод.

Бюджетный вариант пассивной защиты — беруши.

Я сделал замеры дома:

в полной тишине – 27 дБ

при работе соседями перфоратором – 62 дБ (max)

при звучании музыки дома в середине квартиры - min 100 дБ

max 120 дБ

А максимальное значение шума дома 55 дБ, т.е. если дома играет музыка на максимальной громкости или соседи работают перфоратором это создает неблагоприятную обстановку на ухо человека.

Законодательство региона установило часы, в которые можно и нельзя шуметь по выходным и в будни. В Свердловской области и Екатеринбурге запрещено шуметь: в будни – с понедельника по четверг – с 23:00 до 08:00 ч.; в выходные – суббота, воскресенье, + пятница и праздничные дни – с 18:00 до 11:00 ч.; тихий час – ежедневно, в будни и выходные - с 13:00 до 15:00 ч.

Требование соблюдать тишину в ночное время установлено разделом VIII СанПиН 2.1.3684-21 и статьей 37 КоАП Свердловской области. Допустимым для воспроизведения днем является шум, не превышающий по своей громкости показатель 55 дБА, этот порог можно превышать на 5-10 дБА. В ночные часы (с 23:00 до 08:00 ч.) запрещены звуки свыше 30 дБА.  Ночью запрещено: Использовать пиротехнические изделия; Производить ремонтные и строительные работы, сопровождаемых шумом; Издавать любые звуки, превышающие по своей громкости допустимый порог в 30 дБА, в том числе: включать на полную громкость телевизоры, радиоприемники, аудиопроигрыватели, магнитофоны; слушать громкую музыку на средствах звукоусиления в автомобилях, в ларьках, киосках, павильонах, торговых центрах и т.д.; кричать, топать, свистеть, играть на музыкальных инструментах; не отключать автомобильную сигнализацию.

Ответственность за нарушение закона о тишине в Свердловской области за нарушение тишины и покоя в регионе статьей 37 КоАП Свердловской области предусмотрена административная ответственность: для гражданина - от 500 рублей до 2 тыс. рублей;

для должностных лиц - от 1 тыс. до 5 тыс. рублей;

для юридических лиц – от 3 тыс. до 7 тыс. рублей.

«Уличный» шум.

  Сейчас средний уровень шума в городах, производимый транспортом, растет из-за увеличения интенсивности движения. Особенно мучаются жители кварталов, прилегающих к крупным дорогам, — там уровень шума может составлять 67–77 децибел, что сопоставимо с детским плачем. Всего в зоне шумового воздействия автотранспорта проживают 34 млн россиян. Можно ли решить проблему шумового загрязнения?

Процент шума снижается при озеленении территории микрорайонов и разделительных полос. Непосредственно на блокирование звуков автомагистрали направлены шумозащитные экраны и заборы, устанавливаемые по обочине. В среднем экраны снижают звуковую волну на 15-25 децибелов, так что глобально проблему это не решает.

Существенно ситуация может измениться после массового перехода на электротранспорт. Электромобиль движется почти бесшумно по сравнению с автомобилем с двигателем внутреннего сгорания, особенно на маленькой скорости. Но тут кроется другая проблема: велосипедисты и пешеходы его зачастую не слышат, что увеличивает риски ДТП.

Мною был сделан замер шума по улице Говорова – 80 дБ (средняя величина).

По рекомендации ВОЗ, максимальный допустимый уровень шума — 85 децибелов. Данная улица не имеет трамвайных и троллейбусных путей и движение автотранспорта не сильно большое.

6. Заключение и выводы

  Шум  оказывает разрушающее  действие  на  весь  организм  человека.  Против  шума  мы  практически  беззащитны.  Ослепительно  яркий  свет  заставляет  нас  инстинктивно  зажмуриваться. Тот  же  инстинкт  самосохранения  спасает  нас  от ожога,  отводя  руку  от  огня  или   от  горячей  поверхности.  А  вот на  воздействие  шумов  защитной  реакции  у  человека  нет.

В  связи  с  ростом  шума  можно  представить  состояние  людей  через  10  лет- это главная проблема человечества. В результате исследовательской работы мной было выявлено, что в школе уровень шумового загрязнения соответствует санитарным нормам. Главный источник шума – учащиеся.

Чтобы избежать негативного влияния шума на организм и приблизить уровень интенсивности звука в школе и дома к нормативному,  считаю целесообразным:

1. Учащимся на уроках и во время перемен выполнять Устав школы и Правила поведения  в части выполнения распорядка дня и соблюдения установленных норм интенсивности шума.

2. Школьникам, предпочитающим прослушивание музыки в наушниках более 1,5 часов в сутки, а также посещающих шумные развлекательные мероприятия более 2 раз в месяц необходимо осознать потенциальный вред для их здоровья избытка сильных звуковых воздействий и задуматься о возможных последствиях для здоровья повышенного шумового фона.  

3. При строительстве жилых зданий необходимо использовать качественные звукоизоляционные материалы и технологии, соответствующие современным строительным нормам и правилам.

Из моих наблюдений и экспериментов можно сделать следующее заключение:

- моя гипотеза подтвердилась, не все звуки полезны;

- территория, на которой, я проживаю город Нижняя Тура, улица говорова - не подвержена шумовому загрязнению, вокруг города много лесного массива и в черте города есть насаждения деревьев. В городе нет трамвайных и троллейбусных путей, что не создает дополнительного шума в городе. Предприятия и заводы отнесены вдаль от центров микрорайонов, в которых проживают люди и я уверен, что на них стоят шумопоглощающие фильтры;

- школа моя - МАОУ НТГО СОШ №7 имени М.Г.Мансурова работает в соответствии Санитарно-эпидемиологических требований к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях, касающихся защиты шума. Уровень шума соответсвует СанПинНам

7. Список использованной литературы.

1. Кабардин О.Ф. Физика: Справ. Материалы: Учеб. Пособие для учащихся. – 3 изд. – М.:Просвещение, 1991. – 367 с.

2. Карпов Ю.В., Дворянцева Л.А. Защита от шума и вибрации на предприятиях химической промышленности. - М.: Химия, 1991, – 120 с.

3. Новая иллюстрированная энциклопедия. Кн.7. Жа – Ит. – М.: Большая Российская энциклопедия,2001. – 255 с.

4. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы,
   САНПИН 2.1.2.1002-00 Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г.Онищенко 15 декабря 2000 год.

5. СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях»

7. Приложение.

Приложение 1.

Эквивалентные уровни звука бытовых шумов.

Приложение 2

Приложение 3

Допустимые уровни звука и шума в помещения жилых зданий

Приложение 4

Мои наблюдения и замеры.

Приложение 5

Анкета учащихся и учителей школы, начального звена МАОУ НТГО СОШ № 7 имени М.Г.Мансурова

Наименование вопроса	ДА	НЕТ
1.Шум оказывает отрицательное влияние? (раздражение, головная боль….)
2.Самые шумные места в школе (столовая, коридор, класс, спортзал, библиотека)
3.Шум на переменах мешает?
4.Сколько учеников должно быть в классе? (18-30 чел.)
5.Вы проводите более 1,5 часа в день в наушниках?
6.Какие звуки вас раздражают?
7.Предпочитаете ли вы тишину?
8.Какую музыку вы предпочитаете слушать? (классическая, тяжелая-рок,электронная, попса)
9.На какой громкости предпочитаете слушать музыку? (громко, средне, тихо)
10.Можете ли вы заснуть в шумной обстановке?
11.Знаете ли вы о лечебных свойствах звуках музыки?