МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Татарская гимназия №84 Октябрьского района

городского округа город Уфа Республики Башкортостан

Научное общество учащихся

Научно-практическая конференция

«Взгляд в будущее»

Секция «Физика»

Залдинов Никита

ученик 10 А класса

Берегись, инфразвук!

Научный руководитель:

Багаутдинова З.Г учитель физики.

Уфа-2012

Содержание

Введение 3

Инфразвук и его особенности 5

Воздействие инфразвука на человека 7

Инфразвук и его использование 8

Использование инфразвука в лечебных целях 10

Инфразвуковой излучатель 12

Заключение 14

Введение

Среди всех звуков есть звуки как слышимые для человеческого уха так и не слышимые. Человек же может слышать звуковые волны в пределах от 20 Гц до 20 КГц, и соответственно которые находятся ниже 20 Гц. Звуковые колебания, лежащие ниже границ частоты в 20 Гц, называются инфразвуками.

Инфразвук по определению это упругие волны, которые распространяются в упругой среде. Источниками инфразвука может в числе прочего являться оборудование, работающее с частотой менее 20 циклов за секунду. Действуя на центральную нервную систему, может вызывать тревогу, страх, чувство покачивания и т. п.

Человек сталкивается с инфразвуком каждый день, соприкасаясь с жёсткими стенками, которые ограничивают пространство его деятельности. Все типы комнат по своему можно назвать резонаторами, так самое обычное помещение по сравнению с длиной инфразвуковой волны служит резонатором для одной четвёртой волны. Соответственно человек контактирует с инфразвуковыми волнами, часто даже не замечает этого, но как бы, то, ни было любой контакт с раздражителем должен вызвать ответную реакцию организма. Было экспериментально доказано, что находясь в разных частях комнаты, происходит разнонаправленная ответная реакция организма человека. Зоны комнаты условно можно поделить на градиентные зоны. В первой у человека падает работоспособность, усиливается свёртываемость крови и падает частота, при которой он различает звуковые импульсы и световые вспышки. Всё это связано с прямым воздействием инфразвуковых волн на стенки кровяных сосудов. С обратной стороны комнаты у людей повышена работоспособность, частота при которой различаются звуковые импульсы и световые вспышки, а так же уменьшена способность к свёртыванию крови. Это все явилось актуальностью данного исследования.

Целью работы - изучить влияние низкочастотных колебаний на грызунах (мыши, крысы).

Задачи исследования:

1. Обзор и анализ статей по изучению инфразвуковых волн;

2. Собрать простейший инфразвуковой излучатель, настроенный на «частоту страха для грызунов (20 – 60 Гц)»;

3. Проведение эксперимента.

Методы исследования:

1. Метод сбора и анализа выбранных статей;

2. Метод конструирования прибора;

3. Метод наблюдения и анализа.

Инфразвук и его особенности

Среди всех звуков есть звуки как слышимые для человеческого уха, так и не слышимые. Человек же может слышать звуковые волны в пределах от 20 Гц до 20 КГц, и соответственно которые находятся ниже 20 Гц. Звуковые колебания, лежащие ниже границы частоты в 20 Гц, называются инфразвуками.

Инфразвук по определению это упругие волны, которые распространяются в упругой среде. Он имеет как нижнюю границу, так и верхнюю границу частотного диапазона. Нижняя граница примерно 0,001 Гц и верхняя граница почти слышимая человеком, примерно 16-25 Гц.

Средняя длина инфразвука около 21 метра, для воздушной среды распространения волны. Благодаря малой частоте и большой длине волны очень характерным признаком является дифракция волны, то есть способность к огибанию препятствий на своём пути распространения.

Природа возникновения и характер распространения инфразвуковых волн такие же, как и у звуков слышимого диапазона, поэтому инфразвук подчиняется законам акустики и закономерностям, что означает, что для его описания может использоваться тот же математический аппарат, что и для обычных звуков. Инфразвук слабо поглощается средой и может распространяться на значительное расстояние.

Источниками инфразвука в природе являются землетрясения и цунами, во время ураганов. Как способ общения инфразвуки используются китами и интенсивность такого инфразвука около 60 Дб что достаточно много. К техногенным источникам инфразвука можно отнести мощное оборудование производящее широкий спектр шума, например котельные, насосы, транспорт. Так же инфразвук излучается электростанциями которые производят электричество от ветра.

Как уже было сказано, инфразвук обладает большой длиной волны, что позволяет огибать препятствия, а так же малой частотой колебаний, что позволяет не затрачивать много энергии при преодолении среды распространения, к примеру, инфразвук может пройти около 1000 км и при этом его интенсивность снизится на несколько децибел. Опасней интенсивного инфразвука может быть только инфразвуковое колебание поверхности, с которым соприкасается тело человека. При таком контакте может возникнуть резонанс между колебаниями поверхности и внутренними органами человека от чего те могут перестать работать.

Инфразвуковые колебания могут вызвать резонансные явления так же и с различными конструкциями и оборудованием. Явление резонанса подразумевает под собой суммирование колебаний низкочастотной волны и рассматриваемого объекта от чего последний может пострадать разрушится, либо потерять свою функциональность.

Собственные (резонансные) частоты некоторых частей тела человека:

Следует принимать особые меры защиты против появления звуковых колебаний со следующими частотами, потому - что совпадение частот приводит к возникновению резонанса:

• 20-30 Гц (резонанс головы)

• 40-100 Гц (резонанс глаз)

• 0.5-13 Гц (резонанс вестибулярного аппарата)

• 4-6 Гц (резонанс сердца)

• 2-3 Гц (резонанс желудка)

• 2-4 Гц (резонанс кишечника)

• 6-8 Гц (резонанс почек)

• 2-5 Гц (резонанс рук)

Благодаря своим особенностям, инфразвук широко применяется при сканировании океанического дна и верхних слоёв атмосферы, это потому что воздух не представляет для инфразвука серьёзную помеху, какой бы плотности он не был.