§ 22. Техногенные шум и вибрация

Биологическая лаборатория

Уровень звука и энергия воздействия

Меняйте условия и наблюдайте результат. Под моделью объясняется механизм: сначала исследуйте его, затем читайте конспект.

Исследуйте схему и объясняйте связи. Схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела

Два вида механического воздействия

Сравним признаки

Шум

Нежелательный или мешающий звук в конкретной ситуации

Вибрация

Механические колебания, передаваемые телу через контакт

Частотный состав

Распределение колебаний по частотам

Звук распространяется как механические колебания в среде и воспринимается слуховой системой.

Вибрация передаётся телу через опору, инструмент или другие точки контакта. У них общая физическая природа, но пути воздействия и способы защиты различаются, поэтому беруши не устраняют вибрацию рукоятки инструмента.

Уровень и время нужно оценивать вместе

Десять децибел — не десять процентов

Условие

Физическая интенсивность звука увеличилась в десять раз.

Соответствие

Уровень изменился на 10 дБ.

Ограничение

Субъективная громкость и риск повреждения не изменяются по той же простой пропорции.

Риск повреждения слуха зависит от громкости и длительности воздействия.

Децибел является логарифмической единицей, поэтому изменение числа не описывает линейное увеличение физической интенсивности. Помимо уровня важны импульсность, расстояние и наличие перерывов, а привычность звука не доказывает его безвредность.

Децибел: Единица логарифмического выражения уровня звуковой величины
Шумовая экспозиция: Совокупная характеристика уровня и продолжительности звукового воздействия
Импульсный шум: Кратковременное резкое звуковое воздействие

Городской транспорт
Ken Lund from Reno, Nevada, USA · CC BY-SA 2.0
Wikimedia Commons · источник

Наружное ухо человека
Genusfotografen (Tomas Gunnarsson) / Wikimedia Sverige · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Филин
Martin Mecnarowski (http://www.photomecan.eu/) · CC BY-SA 3.0
Wikimedia Commons · источник

Последствия не ограничены ушами

Длительный шум может мешать сну, общению и выполнению задач, вызывая дополнительное напряжение. Сильная или длительная производственная вибрация способна повреждать сосуды, нервы и опорно-двигательные структуры. Последствия зависят от конкретных условий, поэтому общую усталость нельзя использовать как точный измеритель одного физического фактора.

Выделяем главное

Слуховая нагрузка

Воздействие на слуховую систему при восприятии звука

Нарушение сна

Изменение продолжительности или качества восстановительного сна

Локальная вибрация

Колебания, передаваемые преимущественно отдельной части тела

Защита начинается с источника

Снижение шума и вибрации оборудования обычно эффективнее попытки компенсировать их только личными средствами.

Изоляция, экраны, изменение режима работы и расстояния дополняют защиту слуха. В быту полезно уменьшать громкость и делать перерывы, а стойкое снижение слуха или звон в ушах обсуждать со специалистом.

Три точки защиты от шума

Источник

Возникновение колебаний

Уменьшить шум оборудования

Путь

Распространение звука

Разделить пространство, применить подходящие экраны

Получатель

Воздействие на человека

Сократить время, использовать предусмотренную защиту

Защиту подбирают к реальным условиям. Индивидуальное средство дополняет меры у источника и на пути.

Шумоизоляция: Ограничение передачи звука между источником и защищаемой областью
Виброизоляция: Уменьшение передачи колебаний через механическую связь
Средства защиты слуха: Устройства, уменьшающие поступление внешнего звука в ухо

Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Почему сокращение времени работы шумного устройства может быть полезно даже без изменения его максимальной громкости?

Сверить рассуждение

Уменьшается суммарная экспозиция и появляется возможность восстановления. Однако очень сильные импульсы могут оставаться опасными и при коротком воздействии.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

Звук распространяется как механические колебания в среде и воспринимается слуховой системой. Вибрация передаётся телу через опору, инструмент или другие точки контакта.

Риск повреждения слуха зависит от громкости и длительности воздействия. Децибел является логарифмической единицей, поэтому изменение числа не описывает линейное увеличение физической интенсивности.

Снижение шума и вибрации оборудования обычно эффективнее попытки компенсировать их только личными средствами. Изоляция, экраны, изменение режима работы и расстояния дополняют защиту слуха.

Звуковую и вибрационную нагрузку оценивают по нескольким характеристикам. Одного субъективного ощущения недостаточно для вывода о безопасности.

Защита сочетает уменьшение воздействия у источника и индивидуальные меры. Разные механические пути требуют разных решений.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы

1. Какое понятие соответствует описанию? «Нежелательный или мешающий звук в конкретной ситуации»

ШумИмпульсный шумНарушение снаШумовая экспозиция

2. Какое понятие соответствует описанию? «Механические колебания, передаваемые телу через контакт»

Импульсный шумШумЧастотный составВибрация

3. Какое понятие соответствует описанию? «Единица логарифмического выражения уровня звуковой величины»

ДецибелНарушение снаШумовая экспозицияСлуховая нагрузка

4. Какое понятие соответствует описанию? «Совокупная характеристика уровня и продолжительности звукового воздействия»

Шумовая экспозицияЛокальная вибрацияШумоизоляцияСредства защиты слуха

5. Какое понятие соответствует описанию? «Воздействие на слуховую систему при восприятии звука»

Средства защиты слухаШумовая экспозицияЧастотный составСлуховая нагрузка

6. Какое понятие соответствует описанию? «Изменение продолжительности или качества восстановительного сна»

ШумоизоляцияДецибелЛокальная вибрацияНарушение сна

7. Какое понятие соответствует описанию? «Ограничение передачи звука между источником и защищаемой областью»

ШумоизоляцияШумСлуховая нагрузкаВибрация

8. Какое понятие соответствует описанию? «Уменьшение передачи колебаний через механическую связь»

ШумВиброизоляцияЧастотный составШумовая экспозиция

9. Какое понятие соответствует описанию? «Распределение колебаний по частотам»

ДецибелВиброизоляцияЧастотный составСлуховая нагрузка

10. Какое понятие соответствует описанию? «Колебания, передаваемые преимущественно отдельной части тела»

ВибрацияЛокальная вибрацияШумНарушение сна

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 10 класс», § 22 «Техногенные шум и вибрация», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

Дополнительная проверка сведений: ВОЗ: слух.