Номер 10, страница 32, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 7. Звук. Параграф 69. Исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 10, страница 32.

Условие.

• Влияние инфразвука на человека.

Решение.

Что такое инфразвук и его источники

Инфразвук — это звуковые волны с частотой ниже порога слышимости человеческого уха, то есть ниже 20 герц ($f < 20 \text{ Гц}$). Хотя мы не слышим инфразвук в привычном понимании, наш организм может ощущать его как вибрации или давление. Эти волны обладают большой длиной волны, что позволяет им распространяться на огромные расстояния и слабо поглощаться средой, легко проникая через преграды, в том числе стены зданий.

Источники инфразвука делятся на две основные группы. К природным источникам относятся землетрясения, извержения вулканов, сильный ветер, грозы, водопады, морские волны. К антропогенным (созданным человеком) — работа промышленного оборудования (компрессоры, станки), системы вентиляции, транспорт (автомобили, самолеты), ветряные электростанции, взрывы и мощные музыкальные системы.

Ответ: Инфразвук — это неслышимые человеческим ухом звуковые колебания с частотой менее 20 Гц, которые могут возникать как по естественным причинам (ветер, землетрясения), так и в результате деятельности человека (транспорт, промышленность).

Механизм воздействия на человека

Основной механизм негативного влияния инфразвука на человека — это явление резонанса. Многие внутренние органы и системы человеческого тела имеют свои собственные (резонансные) частоты колебаний. Например, брюшная полость и грудная клетка резонируют на частотах 4–8 Гц, вестибулярный аппарат особенно чувствителен к частотам 0.5–13 Гц, а глазные яблоки — к 18–19 Гц.

Когда частота внешнего инфразвукового воздействия совпадает с собственной частотой колебаний какого-либо органа, амплитуда колебаний этого органа резко возрастает. Это может привести к нарушению его функционирования, механическим повреждениям и возникновению болевых ощущений.

Ответ: Инфразвук воздействует на человека через резонанс, заставляя внутренние органы вибрировать с увеличенной амплитудой, когда его частота совпадает с их собственными частотами колебаний, что приводит к различным нарушениям в работе организма.

Физиологические и психологические эффекты

Воздействие инфразвука, даже невысокой интенсивности, может вызывать широкий спектр негативных реакций в зависимости от частоты, интенсивности и длительности. Психологическое воздействие: инфразвук частот около 7 Гц может вызывать чувство беспричинной тревоги, страха, паники и подавленности, иногда его связывают с сообщениями о «призраках». Воздействие на нервную систему: головные боли, головокружение, тошнота, нарушение равновесия, повышенная утомляемость. Воздействие на сердечно-сосудистую систему: нарушение сердечного ритма, изменение артериального давления. Воздействие на дыхательную систему: ощущение нехватки воздуха и затрудненное дыхание. Воздействие на органы зрения: при частоте около 19 Гц может возникать расстройство зрения и появление мнимых световых образов (фосфенов).

При высоких уровнях интенсивности (свыше 140–150 дБ) инфразвук может вызвать серьезные повреждения внутренних органов и даже привести к смерти.

Ответ: Влияние инфразвука проявляется в виде психологического дискомфорта (страх, тревога), а также нарушений работы нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем (головные боли, головокружение, изменение давления) и органов зрения.

Нормирование и защита от инфразвука

Для контроля за вредным воздействием инфразвука существуют санитарные нормы, которые регламентируют предельно допустимые уровни на рабочих местах и в жилых помещениях. Основные методы защиты включают: борьбу с инфразвуком в источнике его возникновения (например, изменение конструкции машин); звукоизоляцию и звукопоглощение с помощью специальных многослойных конструкций, хотя их эффективность против низких частот ограничена; организационные меры (ограничение времени пребывания в опасных зонах); использование средств индивидуальной защиты (специальные наушники и шлемы), которые, однако, не защищают от вибраций, передающихся всему телу.

Ответ: Защита от инфразвука включает снижение его генерации в источнике, применение специальных звукоизолирующих конструкций, ограничение времени воздействия на человека и использование средств индивидуальной защиты.