Hałas wokół nas Dane INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych w Kotowie ID grupy: 97/24_MF_G1 Kompetencja: Matematyczno-Fizyczna Temat projektowy: Hałas wokół nas Semestr/rok szkolny: semestr II /rok szkolny 2010/2011

nieprzyjemnym i przede wszystkim bardzo uciążliwym Hałas z punktu widzenia nauki jest niepożądanym, nieprzyjemnym i przede wszystkim bardzo uciążliwym dźwiękiem oddziałującym na ludzki narząd słuchu i inne zmysły niezbędne do prawidłowego funkcjonowania w obecnym świecie.

Przedstawiamy Wiadomości teoretyczne o fali akustycznej- fizyka, matematyka a hałas Pomiary poziomu natężenia dźwięku-DECYBELOMIERZ Zadania Wpływ hałasu na zdrowie i zachowanie człowieka Możliwości eliminowania hałasu- sposoby zabezpieczania człowieka i jego otoczenia przed hałasem

Warto wiedzieć Hałas - to wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, uciążliwe lub szkodliwe dźwięki oddziałujące na zmysł i narząd słuchu, na pozostałe zmysły oraz części organizmu człowieka. Dźwięk- wrażenie słuchowe spowodowane falą akustyczną rozchodzącą się w ośrodku sprężystym (ciele stałym, płynie, gazie). Częstotliwości fal, które są słyszalne dla człowieka, zawarte są w paśmie między wartościami granicznymi od ok. 16-20 Hz do ok. 16-20 kHz. Fala dźwiękowa – powstawanie sprężeń i rozprężeń medium co związane jest z lokalną zmianą ciśnienia atmosferycznego powietrza, wartość tej zmiany to ciśnienie akustyczne

Ultradźwięki – drgania i fale o częstości od 16 kHz do ok Ultradźwięki – drgania i fale o częstości od 16 kHz do ok. 1 GHz, rozchodzące się w płynach i ciałach stałych , które nie wywołują już wrażenia dźwięku u człowieka (jednak w dolnym zakresie słyszą je , nawet do setek kHz, m.in. Psy, nietoperze i delfiny) Hiperdźwięk- dźwiękowe fale sprężyste o bardzo wysokiej częstotliwości ponad 100 MHz. Długość fali akustycznej hiperdźwięku jest bardzo mała i porównywalna z długością fal świetlnych Natężenie dźwięku- średnia ilość energii fali akustycznej przenoszonej w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię , ustawioną prostopadle do kierunku rozprzestrzeniania się fali Infradźwięki- ale dźwiękowe niesłyszalne dla człowieka, ponieważ ich częstotliwość jest za niska, aby odebrało je ludzkie ucho. Słonie i wieloryby, które słyszą infradźwięki wykorzystują je do komunikacji na duże odległości Decybel- logarytmiczna jednostka miary równa 1/10 bela.

Podział hałasu Hałas hałas środowiskowy, hałas na stanowiskach pracy, na zewnątrz budynków, emitowany przez maszyny, zakładów pracy, przez narzędzia, urządzenia, środków transportu, poprzez procesy technologiczne.

Ze względu na przyczynę powstawania hałasu rozróżnia się następujące rodzaje hałasu: hałas aerodynamiczny - powstający w wyniku przepływu powietrza lub innego gazu, hałas mechaniczny - powstający w skutek tarcia i zderzeń ciał stałych Ze względu na zakres zmian dynamicznych poziomu rozróżniamy: hałas ustalony - poziom dźwięku A w określonym miejscu zmienia się w czasie nie więcej niż o 5 dB, hałas nieustalony - poziom dźwięku A w określonym miejscu zmienia się w czasie więcej niż o 5 dB, hałas impulsowy - składający się z jednego lub wielu zdarzeń dźwiękowych, każde o czasie trwania <1 sek. Ze względu na charakter oddziaływania wyróżnia się: hałas uciążliwy nie wywołujący trwałych skutków w organizmie, hałas szkodliwy wywołujący trwałe skutki lub powodujący określone skutki lub ryzyko ich wystąpienia.

Matematyka a Hałas Poziom głośności dźwięku (głośność dźwięku, siła dźwięku) jest miarą subiektywnych wrażeń słuchowych, które zależą nie tylko od natężenia dźwięku, ale także - wskutek zróżnicowanej reakcji ucha na tony o różnej wysokości - od częstości dźwięku. Poziom głośności dźwięku L* określa się następującym wzorem: L* = 10 log (I* / I0*) gdzie I* jest natężeniem tonu harmonicznego o częstości wynoszącej 1 kHz słyszanego tak samo głośno jak dany dźwięk, I0* zaś - progiem słyszalności (tzn. natężeniem najsłabszego tonu, na jaki ucho reaguje) tonu harmonicznego o częstości wynoszącej także 1 kHz. Jednostką poziomu głośności dźwięku jest fon.

Jednostką poziomu natężenia dźwięku jest bel (B) Poziom natężenia dźwięku (względnie natężenie dźwięku, intensywność dźwięku) jest miarą natężenia dźwięku. Określa się ją wzorem: L = log (I / I0), gdzie I jest natężeniem danego dźwięku, I0 zaś - progiem słyszalności (tzn. Natężeniem najsłabszego dźwięku, na jaki ucho reaguje) przy tej samej częstości, co dany dźwięk. Jednostką poziomu natężenia dźwięku jest bel (B)

*Wzór na poziom ciśnienia akustucznego PdB – wielkość P w decybelach, log10 – logarytm dziesiętny, P0 – wielkość odniesienia. Jednostką podstawową jest bel [B]

JEDnostki 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...

Hałas wokół nas-pomiary decybelomierzem

Poniżej 35 dB biblioteka 35 dB nieszkodliwe dla zdrowia, mogą być denerwujące lub przeszkadzać w pracy wymagającej skupienia szelest 10-20dB Foto: Weronika las 15 dB Foto: Klaudia biblioteka 35 dB Katedra 24,8 dB Foto: Diana

35 –70 dB wpływają na zmęczenie układu nerwowego człowieka, poważnie utrudniają zrozumiałość mowy, zasypianie i wypoczynek normalna rozmowa 50-60dB głośna rozmowa 70dB cicho nastawione radio 40dB Foto: Ewelina

85 – 130 Db powodują liczne schorzenia organizmu ludzkiego, uniemożliwiają zrozumiałość mowy nawet z odległości 0,5 m Budowa 110 dB ruchliwa ulica 80-90dB Most przed Wawelem Młot pneumatyczny 100 dB Pomiar: Krysia

powyżej 130 dB powodują trwałe uszkodzenie słuchu, wywołują pobudzenie do drgań organów wewnętrznych człowieka powodując ich schorzenia samolot odrzutowy 140dB

Decybelomierz umieszczony blisko dźwięku Bojler kiedy jest włączona woda 75,0- 24,7 Tykanie zegara 38,4- 24,7 Przewracanie szybkie kartek 57,3- 24,6 Włączone radio 92,5- 64,3 Mówienie szeptem 39,8- 24,6 Chodzenie po schodach 54,0- 24,6 Pukanie do drzwi 68,3- 24,8 Otwieranie skrzypiącej szafy 67,8- 24,6 Granie pozytywki 90,2- 24,7 Trzęsienie metalową skarbonką 82,1- 24,7 Normalna rozmowa 61,3- 24,7 Włączenie gazu 77,5- 28,2 Dźwięk gwizdka (czajnik) 87,4- 27,2 Ruch uliczny 75,9- 32,2 pomiary: Krysi

Krzyżówka –TEST KOMPETENCYJNY PRZYKŁADOWE ZADANIE

Krzyżówka- podstawowe wiadomości na temat fali dźwiękowej- test kompetencji

Oblicz, ile razy głośniej zrobiło się w samochodzie. Zadanie Gdy kierowca jechał samochodem osobowym z prędkością 60km/h to poziom natężenia hałasu (we wnętrzu samochodu) wyniósł 65dB. Po wjeździe na autostradę kierowca zwiększył prędkość do 130km/h i wówczas poziom natężenia hałasu podniósł się do 72db. Oblicz, ile razy głośniej zrobiło się w samochodzie. Foto: Ewelina

Rozwiązanie

Wpływ hałasu na zdrowie i zachowanie człowieka

Jak wiadomo hałas ma dla człowieka negatywne skutki Jak wiadomo hałas ma dla człowieka negatywne skutki. Jest dla nas bardzo szkodliwy, dla niektórych układów ciała bardziej, dla innych mniej. Niewątpliwie jednak powinniśmy go unikać, gdyż długotrwałe lub częste przebywanie w hałasie może doprowadzić do zaburzeń, miedzy innymi układu nerwowego, na przykład stany napięcia, niepokoju, zaburzenia równowagi emocjonalnej.

Hałas działa szkodliwie także na układ pokarmowy, krążenia (kołatanie serca, szybkie męczenie się). Złe skutki wywiera także na układ dokrewny - choroby przemiany materii, także na układ ruchu - bóle stawów oraz mięśni.

Długotrwały i częsty hałas prowadzi w większości przypadków do uszkodzenia narządu słuchu, a tym samym pogorszenia się naszego słuchu, a wielu przypadkach także do jego utraty.

Objawy hałasu, jakie mogą być odczuwalne to także ogólne złe samopoczucie, częste bóle głowy oraz obniżenie naszej sprawności. Hałas niestety może prowadzić do chorób serca oraz wielu innych narządów. Zjawisko to ma nieodwracalne skutki szkodliwe dla naszego organizmu, dlatego powinniśmy chronić przed nim nas samych

szkodliwym działaniem tych zanieczyszczeń na zdrowie ludności Skutki oddziaływania hałasu i wibracji na człowieka i środowisko naturalne Społeczne i zdrowotne skutki oddziaływania hałasu i wibracji wyrażają się : szkodliwym działaniem tych zanieczyszczeń na zdrowie ludności obniżeniem sprawności i chęci działania oraz wydajności pracy negatywnym wpływem na możliwość komunikowania się utrudnianiem odbioru sygnałów optycznych obniżeniem sprawności nauczania powodowaniem lokalnych napięć i kłótni między ludźmi zwiększeniem negatywnych uwarunkowań w pracy i komunikacji, powodujących wypadki rosnącymi liczbami zachorowań na głuchotę zawodową i chorobę wibracy

Podsumowując…

Równoważny poziom dźwięku A (dB) Ryzyko utraty słuchu (%) Możliwość utraty słuchu (w %) w zależności od wartości równoważnego poziomu dźwięku A i czasu narażenia przedstawia poniższa tabela Równoważny poziom dźwięku A (dB) Ryzyko utraty słuchu (%) Czas narażenia (lata) 5 10 15 20 25 30 35 40 < 80 85 1 3 6 7 8 9 90 4 14 16 18 21 95 17 24 28 29 31 32 100 12 37 42 43 44 41 105 53 58 60 62 61 54 110 26 55 71 78 77 72 115 36 83 87 84 81 75 64

Gdzie w Polsce jesteśmy najbardziej narażeni na hałas? Obszarem, na którym ludność najbardziej narażona jest na negatywne skutki hałasu jest górny Śląsk. Aż jedenaście procent ludzi tam zamieszkujących może odczuwać to niepożądane zjawisko. Górny Śląsk (a w tym obszarze między innymi byłe województwo katowickie, bielskie oraz częstochowskie) to także obszar, na którym zachorowalność na upośledzenie słuchu, pod kątem zawodowym, wynosi aż trzynaście procent w skali kraju. Drugim w kolejności jest obszar Dolnego Śląska. Tam około dziesięciu procent ludzi jest zagrożonych, podobnie z resztą jak w okolicach miasta Łodzi. Inne miasta, w którym odsetek ludzi zagrożonych hałasem jest wysoki to także Gdańsk oraz Warszawa. Zagrożeni hałasem są przede wszystkim osoby mieszkające w pobliżu fabryk, a nie w danym okręgu. Przykładem mogą być Huta im. Sędzimira, FSC Lublin, WSK Świdnik, ZPM Cegielski, ZM Ursus, ale są to tylko jedne z nielicznych. W pozostałych miastach zakłady są tak rozproszone, że liczba osób zagrożonych nie przekracza dziesięciu procent.

Możliwości eliminowania hałasu- sposoby zabezpieczania człowieka i jego otoczenia przed hałasem

Metody obniżenia wibracji i poziomu hałasu: amortyzatory gumowe do wibroizolacji masz korkowe płyty przymocowane do płyt metalowych sprężyny pneumatyczne Tłumiki materiały dźwiękochłonne w konstrukcji budynków przegrody budowlane,

obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne kabiny dźwiękoszczelne ekrany akustyczne (na drogach) w przestrzeni otwartej i w budynkach ekranowanie poprzez pas zieleni. Ochronniki słuchu -wkładki przeciwhałasowe, -nauszniki przeciwhałasowe, -hełmy przeciwhałasowe.