- •Предисловие
- •Введение
- •1. Механика
- •1.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Механика»
- •1. Закон сохранения массы
- •2. Закон сохранения импульса
- •3. Закон сохранения энергии
- •1.2. Задачи качественного характера
- •В прыжке
- •2. Молекулярная физика и Термодинамика
- •2.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Молекулярная физика и термодинамика»
- •2.2. Задачи качественного характера
- •3. Свойства жидкостей, газов и твердых тел
- •3.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Свойства жидкостей, газов и твердых тел»
- •Поверхностное натяжение
- •Тепловое расширение твердых тел
- •3.2. Задачи качественного характера
- •4. Электростатика
- •4.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Электростатика»
- •Закон сохранения электрических зарядов
- •Принцип суперпозиции полей
- •Воздействие на человека электростатических полей
- •4.2. Задачи качественного характера
- •Пример из истории
- •Пример современных технологий Емкостные сенсорные экраны
- •5. Постоянный и переменный электрический ток
- •5.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Постоянный и переменный электрический ток»
- •Электрический ток в металлах
- •Электрический ток в жидкостях
- •Переменный электрический ток
- •Воздействие на человека электрического постоянного и переменного тока
- •Род и частота тока
- •Сопротивление цепи человека электрическому току
- •Продолжительность действия тока
- •Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки
- •Воздействие постоянного тока на организм человека
- •Воздействие переменного тока на организм человека
- •5.2. Задачи качественного характера
- •Пример современных технологий Катодная защита нефтепровода от коррозии.
- •6. Магнитостатика
- •6.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Магнитостатика»
- •Вещества в магнитном поле
- •6.2. Задачи качественного характера
- •7. Колебания и волны
- •7.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Колебания и волны. Звук»
- •Механические волны
- •Ультразвук
- •Инфразвук
- •Вредное воздействие шума на человека
- •7.2.Задачи качественного характера
- •8. Электромагнитные колебания и волны
- •8.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Электромагнитные колебания и волны»
- •Радиоволны
- •Световые волны
- •Вредное воздействие ионизирующих излучений на человека
- •8.2.Задачи качественного характера
- •9. Оптика
- •9.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Оптика»
- •Фотометрические величины
- •Длины волн частотных диапазонов
- •9.2. Геометрическая и волновая оптика
- •Погрешности оптических систем
- •Практикум
- •Варианты к заданию 1 («Акробат»)
- •Варианты к заданию 2 («Потеря равновесия при ремонте крыши»)
- •Варианты к заданию 3
- •Варианты к заданию 4
- •Варианты к заданию 5
- •Справочный материал Коэффициенты трения скольжения для различных материалов
- •Плотности веществ
- •Коэффициент линейного теплового расширения для некоторых распространенных материалов
- •Диэлектрические проницаемости веществ
- •Удельное сопротивление при 20 0с и температурный коэффициент сопротивлении металлов и сплавов
- •Электрохимические эквиваленты
- •Скорость распространения звука в различных средах, м/с
- •Показатель преломления различных веществ относительно воздуха
- •Коэффициент отражения от образцов разной цветности
- •Библиографический список
- •Н.А. Леонова, т.Т. Каверзнева, а.И.Ульянов техносферная безопасность в примерах и задачах по физике Учебное пособие
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
Ультразвук
Ультразвук – звуковые волны, имеющие частоту выше воспринимаемых человеческим ухом. Обычно, под ультразвуком понимают частоты выше 20 000 Герц. Ультразвук нашел свое применение в биологии, медицине, технике.
Инфразвук
Инфразвук – упругие волны с частотами ниже области слышимых человеком частот, находящимися в диапазоне частоты от 16…25 Гц до нижней неопределенной границы. Природа инфразвука – турбулентность атмосферы, ветер, грозовые разряды, взрывы снарядов, выстрелы, сотрясения в земной коре. Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего он может распространяться на очень далёкие расстояния. Это позволяет определять места сильных взрывов или положение стреляющего орудия, предсказывать цунами, исследовать верхние слои атмосферы, свойства водной среды.
Вредное воздействие шума на человека
Шум является вредным общебиологическим фактором. Через нервную систему он действует на весь организм. При длительном воздействии шума наступает резкая потеря слуха (тугоухость) или глухота. Шум обладает свойством кумуляции. Шум является причиной утомления, ослабления внимания, памяти, что может привести к травме.
Если, благодаря зрению, мы опасность можем увидеть, то благодаря слуховому аппарату, мы опасность можем вовремя услышать.
Шумом являются различные звуки, мешающие нормальной деятельности человека и вызывающие неприятные ощущения. Громкие звуки дома или на работе могут повредить слух - даже короткое воздействие звука больше 90 дБ может иметь последствия. Продолжительный шум ещё опаснее. Наша жизнь полна шумов, источники шума окружают нас на работе, на улице, дома. Потеря (или ухудшение) слуха вследствие шумовых загрязнений - очень распространенное явление в нашей жизни. Должны быть осторожны музыканты, которым слух необходим профессионально. Пытаясь отдохнуть, мы часто усугубляем опасность: развлечения, такие как стрельба, мотоспорт, дискотеки и шумные вечеринки, могут нанести существенный вред. Но нужно также понимать, чтобы не ощущать себя изолированным от мира, человеку необходим шум в 10…20 дБ, этот уровень соответствует, например, шуму листвы в парках. Шум становится негативным фактором для человека только тогда, когда он начинает ему мешать. Вред наносят нам только чрезмерные звуки (нормативные значения приведены в соответствующих документах). Звуковые колебания воспринимаются ухом и черепной коробкой (костная проводимость), патологичные изменения в организме от шума классифицируются как шумовая болезнь, тугоухость. При шуме 120 дБ у человека возникает костная проводимость, 130 дБ – болевое ощущение в ушах, 140 дБ – разрушаются барабанные перепонки. Особенно опасен шум в ночное время.
Опасность может представлять и неслышимые нами звуки (при превышении нормативных значений).
Инфразвук в воздушной среде распространяется на большие расстояния вследствие малого поглощения энергии. Источники: вентиляторы, поршневые компрессоры и прочие механизмы с частотой менее 20Гц. Биологическое воздействие инфразвука изучено не до конца. Характерно ощущение вращения, раскачивания, непроизвольное вращение глазных яблок, сильная боль в ушах, депрессия, боль, страх, неадекватное поведение людей, склонность к suicide. Совпадение колебаний и собственных колебаний тела приводит к тяжелым последствиям – потеря зрения и слуха, остановка сердца. При нарастании до 150дБ действует на ЖКТ, нарушается функция мозга, наступает слабость, обморок, потеря зрения и слуха.
Источники ультразвука: оборудование, которое генерирует ультразвук (или сопутствующий фактор). При помощи ультразвука на производстве осуществляется сушка, очистка, сварка, нахождение трещин. Низкочастотный диапазон ультразвука распространяется воздушным и контактным путём, а высокочастотный диапазон – только контактным. Биологическое действие ультразвука: под его действием в организме человека возникают патологичные изменения: в сердечно-сосудистой, нервно-психической, дыхательной системах; нарушается обмен веществ и процессы терморегуляции. Ультразвуковая энергия легко проникает через кожу вглубь и оказывает глубинное биологическое воздействие.