Реферат: Метод развития мышления и познания истины

ПОЛТАВСЬКИЙ МІСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЛІЦЕЙ № 1

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ :

«ЛЮДИНА В СВІТІ ЗВУКІВ»

ПІДГОТУВАВ ХРУЛЬОВ ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ, ГРУПА Х — 41

ПОЛТАВА

1998

ЩО ТАКЕ ЗВУК ?

Фізичнаприрода всіх звуків, незалежно від частоти, одна й та ж: це пружні коливання, які поширюютьсяу тому середовищі, в якому вони збуджені. У повітрі звукові хвилі поширюються увигляді розбіжної (сферичної) хвилі. Звукова сферична хвилязаповнює все більший об’єм,оскільки коливання частинок повітря, зумовлені джерелом звуку, передаються всезростаючій масі повітря. Ми звикли до того, що звукові хвилі поширюються в усібоки від їх джерела. Наприклад, коли співає артист, то його однаково, чи майжеоднаково чути спереду, збоку і навіть ззаду; звук скрипки чи гітари розходитьсяв усі боки. Тому говорять, що джерела чутних звукових хвиль не напрямлені. Якщозвукова хвиля проходить через порівняно невеликий отвір, то вона поширюється вусі боки, а не йде напрямленим пучком, мов промінь світла, що проник черездірочку у непрозорому екрані. Шум вулиці, проникаючи через відкриту кватирку,практично однаково чути у всіх точках кімнати, а не лише проти вікна.

Ми добрезнаємо, що промені світла утворюють чіткі тіні непрозорих предметів, якщо ціпредмети знаходяться на шляху променів. В той же час звуки не утворюють такихтіней, у всякому разі тоді, коли розміри перешкод не дуже великі. Звукові хвилініби «обтікають» перешкоди. Так, наприклад, ми досить добре чуємоспіврозмовника в лісі, незавжаючи на те, що він у цей час може бути закритийдеревами. Чим же пояснити, що звук і світло, маючи хвильву природу,демонструють такі, прямо протилежні властивості? Щоб розібратися в цьому,повернемось до поняття довжини хвилі.

Ізспіввідношення J

=l¦ випливає, що чим більша частотазвуку, тим менша довжина звукової хвилі. А харктер поширення хвиль біляперешкод істотно залежить від співвідношення між розмірами епрешкоди і довжиноюхвилі. Якщо розміри перешкоди малі порівняно з довжиною хвилі або співставні знею, то хвилі обтікають перешкоду, не даючи тіні. Так, хвилі на поверхні водивільно обтікають стеблини очерету. За товсті ж стовпи чи великі камені хвилі незаходять.

Хвилічутних звуків звичайно мають довжину близько кількох десятків сантиметрів, алеможуть досягати довжини 15 — 20 м. Тому предмети, розміри яких не перевищують15 — 20 м, не є перешкодами для поширення звукових хвиль, вони їх обтікають, недаючи звукової тіні. Довжини ж світлових хвиль вимірюються десятитисячнимичастками міліметра, тому всі предмети, що нас оточують, в порівнянні з довжиноюсвітлових хвиль надзвичайно великі і дають чіткі тіні.

ЯК ВИМІРЮЄТЬСЯ ЗВУК ?

Дляпочатку - дві колонки рівностей, здається, не зовсімзвичайних.

30 + 30 = 33 30 + 20 ≈

70 + 70 = 73 70 + 60 ≈

100+ 100 = 103 100 + 90 ≈

100

Ліва колонка рівностей відображає (умовно)результати сумування ефекту дії двох однакових джерел шума або вібрації, коливальна потужність якихвиражена в децибелах. Як бачимо, незалежно від величини коливального рівнякожного з однакових джерел, сумарний звуковий рівень двох джерел завжди на 3децибели перевищує рівень будь-якого з окремо взятих джерел.

Друга ж колонка відноситься до складанняефектів двох джерел з помітно відрізняючимися коливальними потужностями. Видно,що якщо рівень слабшого джерела на 10 (або більше) децибел відрізняється відрівня більш потужного джерела, то сумарний рівень практично рівний рівню окремовзятого більш потужного джерела.

Якщо інтенсивність одного звуку у 10 разівбільша за інтенсивність другого, то кажуть, що рівень цього звуку на однуодиницю вище рівня другого звуку. Ця одиниця рівня звуку названа белом — начесть Олександра Грейама Белла, який сконструював телефон.

Нижня межа інтенсивності гучного з[ХАЮ1] вукудорівнює 10-12 Вт/м2

іназивається порогом чутності. Цей рівень звуку прийнято за нуль бел. Призбільшенні інтенсивності в 10 разів рівень звуку в белах зросте на однуодиницю, якщо інтенсивність зростає в 100 разів, то рівень звуку зростає на 2бели, при збільшенні інтенсивності в 1000 разів — на 3 бели і т.д. Така шкала — логарифмічна — була обрана тому, що спостереження вказують на пропорційністьгучності звуку, сприйнятого вухом, логарифмові фізичної інтенсивності. Дляповнішого уявлення про такий спосіб порівняння звуків наведемо відомості проінтенсивності і рівні деяких звуків.(Див. таблицю.)

Бел — занадто велика одиниця, тому напрактиці звичайно користуються в 10 разів меншою — децибелом (0,1 бела). Зміназвуку на 1 децибел (дБ) — це приблизно найменша зміна, яку може виявитинормальне вухо. В останньому рядку таблиці наведено значення порогу виникненнядотикового відчуття звуку. Коли інтенсивність звуку досягає 1 Вт/м2,то вухо не лише чує звук, але і відчуває тиск. Навіть шкіра може відчувати звуктакої інтенсивності. Якщо інтенсивність набагато перевищує 1 Вт/м2,то відчувається біль у вусі.

Таблиця інтенсивностей та рівнів звуку.

Джерело звуку

Інтен -сивн., Вт/м2 .

Рівень звуку, бел.

Поріг чутності

10-12

Спокійне дихання

10-11

Шум спокійного саду

10-10

Перегортання сторінок газети

10-9

Падіння крапель на відстані одного метра

10-9

Звичайний шум у будинку

10-8

Тиха розмова

10-8

Пилосос

10-7

Звичайна розмова

10-6

Радіо

10-5

Жвавий вуличний шум

10-4

Поїзд на естакаді

10-3

Шум у вагоні метро

10-2

Грім

10-1

Поріг дотикового відчуття

Кожен з нас неоднаково чутливий до звуківрізних частот. Але якщо абстрагуватися від наших індивідуальних і віковихособливостей, то можна вважати, що вухо людини здатне сприймати звукові хвилі вінтервалі частот в середньому 16 Гц — 20 кГц. Звуки, часота яких менше 16 Гц івища 20 кГц, наше вухо взагалі не сприймає. Людина їх просто не чує. Звуковіхвилі з частотою менше 16 Гц дістали назву інфразвуку, а з частотою більше 20кГц — ультразвуку. Останнім часом у техніці використовують звукові хвиліособливо великої частоти — від 109 до 1013 Гц, якіназивають гіперзвуками. Для реєстрації нечутних звуків застосовуютьсяспеціальні прилади.

А які звуки чують тварини? Деякі тварини ікомахи сприймають звуки, частота яких перевищує 20 кГц. Морська свинка, сова,сіра миша, борсук сприймають ультразвукові хвилі з частотою до 100 кГц. Немалоє й таких тварин, що самі випромінюють ультарзвук, який замінює їм зір.Найбільш розвинуте ультразвукове бачення у летючих мишей і дельфінів.

УЛЬТРАЗВУК

На відмінувід звичайних звуків ультразвуки мають значно меншу довжину хвиль. Внаслідокцього вони дають ультразвукові тіні і їх можна одержати у вигляді вузьких пучків,які за аналогією із світловими прийнято називати ультравуковими пучками. Такимчином, можна вважати, що ультразвук поширюється в однорідному середовищіпрямолінійно, не огинає перешкод, розміри яких значно перевищують довжинухвилі.

Зультразвуком, як і з іншими видами хвиль, спостерігаються заломлення,відбивання, дифракція та поглинання.

Призаломленні та падінні ультразвукових хвиль під кутом відбувається цікаве явище- утворення продольних і поперечних хвиль одночасно.

Найкращеультразвук поглинається газами, тілами з малою пружністю (пластмаси), пористимитілами (гума, корок), гірше — рідинами, найгірше — твердими тілами.

Ультразвукдуже широко використовується. Існують ультразвукові: різання, зварювання,паяння, лудіння, чищення, уловлювання пилу і туману, прискорення технологічнихпроцесів, готування суспензій і емульсій, контроль якості, бачення, ехолокаціяі т.д. Використовується також ультразвук у хімії, металургії, електроніці тамедицині.

Як же дієультразвук налюдину? Медики — теоретики і практики на це питання поки щокатегоричної відповіді не дають. Точніше, одні вважають ультразвук дужеефективним і абсолютно безпечним, інші — навпаки. Пояснити таку ситуацію можна в основномутим, що ультразвук прийшов у медицину зовсім недавно (матеріали 1987 р.) Отже,цілком природно, що багато проблем тут ще не знайшли остаточного розв’язання. Мають рацію ті спеціалісти, які наголошують натворчому підході до використання ультразвуку у медицині, бо в більшостівипадків лікування і діагностики з його допомогою дають тільки позитивнірезультати. Важливо лише вірно підібрати розмір, дози, метод і прилади. Дозу,як правило, вибирають для середньої інтенсивності за тривалістю впливуультразвуку. Частоту ультразвукових коливань обирають в залежності від глибинирозташування хворого органа. Чим нижча частота, тим глибше проникають в тілоультразвукові коливання, тому найчастіше використовують частоту 0,8 — 1 МГц.

Надмірнідози ультразвуку на виробництві негативно впливають на організм людини. У тих,хто порушує правила техніки безпеки, може початися професійне захворювання.Тому опрацьовуються ефективні заходи по боротьбі з шкідливим впливомультразвуку на людину.

ІНФРАЗВУК

Інфразвук — це коливання частоти нижче 16 Гц.Виявлено, що інфразвук пагубно впливає на організм людини і оточуючесередовище. Це зумовлено тим, що частота інфразвуку співпадає з власноючастотою предмета, а це, як нам відомо — явище резонансу. Це і є основноюпричиною згубного впливу інфразвуку на оточуюче середовище. Хвилі різноїчастоти негативно впливають на різні органи людини, на різні конструкції.

Встановлено, що інфразвук можна загасити задопомогою чутних звуків більшої потужності.

ГІПЕРЗВУК

До верхнього кордону ультразвукових хвильпідходять хвилі гіперзвукового діапазону (109 — 1013 Гц). Пружні коливання цих частот називаютьсягіперзвуком (або ультра-ультразвуком). За фізичною природою гіперзвук нічим невідрізняється від ультразвуку. Але завдяки більш високим частотам, а отже,меншим довжинам хвиль значно більш істотними є взаємодії гіперзвуку з середовищем, його квазічастинками — електронами, фотонами, магнонами та ін. Гіперзвуквключає область частот, відповідних частотам електромагнітних хвильдециметрового, сантиметрового і міліметрового діапазонів. При нормальному тискуі кімнатній температурі довжина гіперзвукової хвилі одного порядку з довжиноювільного пробігу молекул в повітрі і тому гіперзвук у середовищі майже непоширюється. (Гіпервук з частотою 100 міліардів герц поглинається настільки, щоповністю затухає вже біля самої поверхні джерела гіперзвуку. Гіперзвук такоїчастоти ще не отриманий. Але вже отриманий гіперзвук з частотою 25 міліардів Гцможе розповсюджуватись на дуже короткі відстані і то, наприклад, тільки в кристалахкварцу при дуже низьких температурах, близьких до абсолютного нуля).

ШУМ

ЛукреційКар (І століття н.е.): «Шкідливого багато нам в вухаіде».

Ф.Інгерслев (президент VIМіжнародного конгресу з акустики, ХХ

століття н.е.): «Шум — це яд».

«Шум- це відходи цивілізації. Так зведемо ж ці відходи до мінімуму !»

«Тишиныхочу, тишины. Нервы, что ли, обожжены ?» Вознесенський

Усі цівисловлювання вірні. Шум — це дуже шкідливе явище. Він дуже негативно впливаєна людину. З цього приводу проведено числені досліди. Один дуже цікавий дослідбуло проведено в Германії. Людей помістили в звуконепроникну кімнату. У нихпісля дня праці в цих умовах спостерігалось погіршення настрою і самопочуття. Отже,відсутність шуму теж є шкідливим чинником. Тому рівень шуму не повинен виходитиза певні рамки.

Використаналітература :

І.Г.Хорбеко«За кордонами чутного»

С.У.Гончаренко«Нечутні звуки — трударі»

І.І.Клюкін«Дивний світ звуку»

Р.Тейлор«Шум»

PAGE# "'Стр: '#'
'" [ХАЮ1]

еще рефераты

Еще работы по философии

Реферат по философии

Немецкая классическая философия (Доклад)

29 Августа 2013

Реферат по философии