Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Проект "Влияние звука на организм человека"

Проект "Влияние звука на организм человека"


  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:


hello_html_4abdfcb5.gif

Московское областное отделение общероссийского движения творческих педагогов

«Исследователь (МОО ОДИ)


Комитет по образованию Талдомского муниципального района

МОУ СОШ № 3 г. Талдома






Пятая открытая региональная научно-практическая конференция творческих работ учащихся Московской области

«Исследователь 21 века»




Тема проекта: Влияние уровня звука на состояние человека









Авторы: Власенко Кирилл, Бачурина Дарья

Класс: 9

Руководитель: учитель физики Власенко Марина Александровна













22 апреля 2016

http://mooodi.ucos.ru







Оглавление:

1.Введение…………………………………………………………………… 3-5

2. Основная часть…………………………… ………………………………

-составление шкалы уровней звуков, подбор музыкальных произведений..5-8

-определение параметров сердечно-сосудистой и дыхательной системы школьника…………………………………………………………………… 8-10

-экспериментальная работа………………………………………………... 10-13

4. Заключение………………………………………………………………… 13. Используемая литература……………………………………………………. 14












Введение

В основе метода проектов лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания и ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического и творческого мышления. Преимущество проекта в том, что он позволяет выйти за рамки урока во внеурочную деятельность. Работа выполняется учащимися 9 класса, после изучения темы «Звуковые волны». При выполнении работы используется современное оборудование: школьный инновационный практикум.

Стадии работы над проектом:

  1. подготовка – определение темы, задач и целей исследования;

  2. планирование – определение источников информации, способов сбора и анализа информации, распределение обязанностей между членами рабочей группы.

  3. исследование – поэтапное выполнение исследовательских задач;

  4. выводы – анализ результатов исследования, формулирование выводов;

  5. составление рекомендаций для учащихся

  6. представление и защита проекта на районном конкурсе исследовательских проектов.

1.Актуальность задачи, цели исследования.

Человек всегда жил в мире звуков и шума. Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды. В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей даёт время животным и человеку, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности могут вызвать болевые ощущения и шок. Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, лёгкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы. Но естественные звучания голосов природы становятся все более редкими, исчезают совсем или заглушаются промышленными, транспортными и другими шумами. Очень часто мы видим молодых людей с наушниками в ушах, прослушивающих музыку. Мы решили выяснить, как различного вида звуки отражаются на состоянии нашего организма.

Цели работы:

  1. Составить шкалу уровней звуков.

  2. Изучить различные источники звука.

  3. Определить параметры сердечно-сосудистой системы школьника.

  4. Определить влияние классической музыки на школьника.

  5. Определить влияние рок-музыки на школьника.

2.Методы решения задачи.

1. Составление шкалы уровней звуков, подбор музыкальных произведений.

2. Определение направлений исследовательской деятельности:

- определение частоты дыхания;

- определение артериального давления;

- определение частоты пульса;

3. Приборы: медицинский тонометр, компьютер, датчик дыхательных движений, датчик давления газа, система сбора данных

4. Сравнить полученные результаты, сделать выводы.

5. В эксперименте участвуют дети разного возраста.

3. Выводы

  1. Как влияет классическая музыка на состояние школьников: девочек и мальчиков.

  2. Как влияет рок-музыка на состояние школьников: девочек и мальчиков.

  3. Исходя из полученных результатов, разработать памятку для учащихся школы о безопасном прослушивании музыки, особенно с использованием наушников.





Основная часть.

1. Составление шкалы уровней звуков, подбор музыкальных произведений.

Звук в широком смысле — колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся в виде волн в газообразной, жидкой или твёрдой средах в узком смысле — явление, субъективно воспринимаемое специальным органом чувств человека и животных. Человек слышит звук с частотой от 16 Гц до 20 000Ггц. Физическое понятие о звуке охватывает как слышимые, так и неслышимые звуки. Звук с частотой ниже 16 Гц называется инфразвуком, выше 20 000 Гц — ультразвуком; самые высокочастотные упругие волны в диапазоне от 109 до 1012—1013 Гц относят к гиперзвуку. Область инфразвуковых частот снизу практически не ограничена — в природе встречаются инфразвуковые колебания с частотой в десятые и сотые доли Гц. Частотный диапазон гиперзвуковых волн сверху ограничивается физическими факторами, характеризующими атомное и молекулярное строение среды: длина упругой волны должна быть значительно больше длины свободного пробега молекул в газах и больше межатомных расстоянии в жидкостях и в твёрдых телах. Поэтому в воздухе не может распространяться гиперзвук с частотой 109 Гц и выше, а в твёрдых телах — с частотой более 1012—1013 Гц.

Основные характеристики звука. Важной характеристикой звука является его спектр, получаемый в результате разложения звука на простые гармонические колебания. Спектр бывает сплошной, когда энергия звуковых колебаний непрерывно распределена в более или менее широкой области частот, и линейчатый, когда имеется совокупность дискретных (прерывных) частотных составляющих. Звук со сплошным спектром воспринимается как шум, например шелест деревьев под ветром, звуки работающих механизмов. Линейчатым спектром с кратными частотами обладают музыкальные звуки, основная частота определяет при этом воспринимаемую на слух высоту звука, а набор гармонических составляющих — тембр звука. Энергетической характеристикой звуковых колебаний является интенсивность звука — энергия, переносимая звуковой волной через единицу поверхности, перпендикулярную направлению распространения волны, в единицу времени. Интенсивность звука зависит от амплитуды звукового давления, а также от свойств самой среды и от формы волны. Субъективной характеристикой звука, связанной с его интенсивностью, является громкость звука, зависящая от частоты. Наибольшей чувствительностью человеческое ухо обладает в области частот 1—5 кГц. В этой области порог слышимости, т. е. интенсивность самых слабых слышимых звуков, по порядку величины равна 10-12вм/м2, а соответствующее звуковое давление — 10-5н/м2. Верхняя по интенсивности граница области воспринимаемых человеческим ухом звука характеризуется порогом болевого ощущения, слабо зависящим от частоты в слышимом диапазоне и равным примерно 1 вм/м2.

Источники звука — любые явления, вызывающие местное изменение давления или механическое напряжение. Широко распространены источники звука в виде колеблющихся твёрдых тел (например, диффузоры громкоговорителей и мембраны телефонов, струны и деки музыкальных инструментов. Источниками звука могут служить и колебания ограниченных объёмов самой среды (например, в органных трубах, духовых музыкальных инструментах, свистках и т.п.). Сложной колебательной системой является голосовой аппарат человека и животных. Возбуждение колебаний источников звука может производиться ударом или щипком (колокола, струны. Обширный класс источников звука: электроакустические преобразователи, в которых механические колебания создаются путём преобразования колебаний электрического тока той же частоты. В природе звук возбуждается при обтекании твёрдых тел потоком воздуха за счёт образования и отрыва вихрей, например при обдувании ветром проводов, труб, гребней морских волн. Звук низких и инфранизких частот возникает при взрывах, обвалах. Многообразны источники акустических шумов, к которым относятся применяемые в технике машины и механизмы, газовые и водяные струи. Исследованию источников промышленных, транспортных шумов и шумов аэродинамического происхождения уделяется большое внимание ввиду их вредного действия на человеческий организм и техническое оборудование.

Приёмники звука служат для восприятия звуковой энергии и преобразования её в др. формы. К приёмникам звука относится, в частности, слуховой аппарат человека и животных. Физическая характеристика громкости звука - уровень звукового давления, в децибелах (дБ). «Шум» - это беспорядочное смешение звуков.
Шкала шумов (уровни звука, децибел), в таблице Децибел

дБА

Характеристика

Источники звука

0-5

Ничего не слышно

Зимний лес в безветренную погоду

10-15

Почти не слышно

тихий шелест листьев

20-25

Едва слышно, тихо

шепот человека

30

Тихо

тиканье настенных часов

35-45

Довольно слышно

приглушенный разговор, обычная речь.

50-55

Отчётливо слышно

разговор, пишущая машинка

60-75

Шумно

громкий разговор, крик и смех

80-90

Очень шумно

крик, мотоцикл с глушителем, грузовой железнодорожный вагон,

95

Очень шумно

вагон метро (в 7 метрах снаружи или внутри вагона) оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома, вертолёт


100-115

Крайне шумно

Максимально допустимое звуковое давление для наушников плеера

120-125

Почти невыносимо

отбойный молоток, оркестр рок-музыки

130-160

Болевой порог

самолёт на старте, старт ракеты, ударная волна от сверхзвукового самолёта

180-200

Смертельный уровень

Шумовое оружие


Определили музыкальные произведения, которые будем использовать в эксперименте: успокаивающее произведение Бетховена «Лунная соната», рок произведение OneRepublic - Counting Stars.

Определение параметров сердечно-сосудистой и дыхательной системы школьника.

1. Основные функции органов дыхания — обеспечение организма кислородом, необходимым для нормальной жизнедеятельности всех органов и тканей, и выведение образующихся в процессе жизнедеятельности углекислого газа и воды. Частота, глубина и ритм дыхательных движений регулируются дыхательным центром и корой головного мозга. Раздражение дыхательного центра и усиление интенсивности дыхания возможны при повышении в крови содержания углекислого газа и уменьшении концентрации кислорода. Это наблюдается при физической нагрузке, эмоциональном напряжении, а также при различных заболеваниях органов дыхания.

Наблюдая за дыханием, необходимо определить частоту, глубину, ритм дыхательных движений и оценить тип дыхания. В норме дыхательные движения ритмичны.

Частота дыхательных движений у взрослого человека в покое составляет 16—20 в минуту. В положении лежа число дыхательных движений обычно уменьшается до 14—16 в минуту, а в вертикальном положении увеличивается (18—20 в минуту)

2. Кровяное давление — давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, или, по-другому говоря, превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным, один из важных признаков жизни. Наиболее часто под этим понятием подразумевают артериальное давление. Кроме него, выделяют следующие виды кровяного давления: внутрисердечное, капиллярное, венозное. При каждом ударе сердца кровяное давление колеблется между наименьшим (диастолическим) и наибольшим (систолическим).

Артериальное давление у детей до 8 лет ниже, чем у взрослых.
В последующие годы жизни артериальное давление постепенно повышается, а в 12—14 лет у девочек и 14—16 лет у мальчиков отмечается ускоренный прирост показателей величины артериального давления до значений, сопоставимых с величиной артериального давления у взрослых. У детей в возрасте 7 лет артериальное давление имеет значения в пределах 80—110 / 40—70,

у детей 8—13 лет — 90—120 / 50—80 мм рт. ст., причем у девочек 12 лет оно выше, чем у мальчиков того же возраста,

в период между 14 и 17 годами артериальное давление достигает величин 90—130 / 60—80 мм рт. ст., причем у мальчиков оно в среднем становится выше, чем у девочек.

Пульс — толчкообразные колебания стенок артериальных сосудов, возникающие в результате сердечной деятельности и зависящие от полноты выброса крови из сердца в сосудистую систему.

Возраст

Частота пульса

7 лет

Старше 7 лет

Взрослые

80-100

80-90

70-80

При исследовании пульса на лучевой артерии рука должны находиться на уровне сердца. исследователь захватывает руку пациента в области лучезапястного сустава, чтобы большой палец располагался с тыльной стороны, а 2-3 пальпирующих пальца прижимали артерию к кости.

Экспериментальная работа.

Эксперимент проводится в кабинете физики


1. Звучит произведение Бетховина «Лунная соната»

Ученики

До эксперимента

Данные эксперимента

пульс

давление

частота дыхания

пульс

давление

частота дыхания

Соня

79

117/72

22

79

117/72

22

Тимофей

86

106/60

21

86

106/60

21

Кирилл

74

105/65

15

74

105/65

15

Арина

78

108/65

15

78

108/65

15

Вывод: на основании данных эксперимента мы выяснили, что классическая музыка не оказывает негативного влияния на состояние школьников: девочек и мальчиков.

1. Звучит рок музыка.

Ученики

До эксперимента

Данные эксперимента

пульс

давление

частота дыхания

пульс

давление

частота дыхания

Соня

79

117/72

22

81

106/60

26

Тимофей

86

106/60

21

91

111/74

37

Кирилл

74

105/65

15

65

132/70

18

Арина

78

108/65

15

76

111/63

20


Вывод: на основании данных эксперимента делаем вывод, что при прослушивании рок-музыка, уровень звука которой приближается к болевому порогу 120 ДБ у человека происходит повышение АД, пульса и частоты дыханий.

4. Заключение. Данная работа позволит, проанализировав полученные данные влияния различных звуков на организм человека, сформулировать рекомендации безопасного просушивания музыки для учащихся школ района.

5. Используемая литература:

Большая советская энциклопедия;

http://www.medn.ru/statyi/Podschetchastotydyxatelny.html

http://www.medkurs.ru/kardiolog/klinform/kardf..

С.Е.Полянский. Поурочные разработки по физике 8 класс.



Автор
Дата добавления 11.05.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров300
Номер материала ДБ-076143
Получить свидетельство о публикации


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх