Упражнение 22. Прочитайте текст. Составьте по его материалам информативный реферат (реферат-конспект).

                                             Шум

Как правило, шум нас раздражает: мешает работать, отдыхать, думать. Недаром каждый вечер с экранов телевизоров звучит призыв приглушить громкость источников звука, соблюдать тишину. Но шум может действовать и успокаивающе. Такое влияние на человека оказывает, например, шелест листьев деревьев, мерный стук дождевых капель, рокот морского прибоя.

Нередко шум несет важную информацию. Летчик по гулу двигателей определяет, как они работают. Авто- или мотогонщик внимательно прислушивается к звукам, которые издают мотор, шасси, другие части движущегося аппарата, ведь любой посторонний шум может быть предвестником аварии. По шуму, создаваемому на ходу кораблями и подводными лодками, их обнаруживают и пеленгуют. Шум играет существенную роль в акустике, оптике, радиотехнике, радиоастрономии, теории информации, вычислительной технике, медицине.

Что же такое шум? Под ним понимают беспорядочные сложные колебания различной физической природы: акустические, тепловые, электрические и т.п. В этой статье речь пойдет лишь об акустическом шуме.

Проблема шума возникла очень давно. Уже в древние времена стук колес по булыжной мостовой вызывал у многих бессонницу. Именно поэтому дорогу перед домом посыпали песком или устилали соломой. А может быть, проблема эта возникла еще раньше – когда соседи по пещере начинали ссориться из – за того, что один из них слишком сильно стучал, изготавливая каменный нож или топор?

Шумовое загрязнение окружающей среды все время растет. Если в 1948 году при обследовании жителей крупных зарубежных городов на вопрос, беспокоит ли шум, когда вы находитесь в квартире, утвердительно ответили 23% опрошенных, то в 1961-м – уже 50%.В последнее десятилетие уровень шума в больших городах вырос в 10-15 раз.

Шум – один из видов звука, правда, его часто называют «нежелательным звуком».

Напомним, что звук – это колебательное движение частиц любой упругой среды (воздуха, жидкости, твердого тела), распространяющиеся в виде волн. Человек слышит звук, когда частота колебаний лежит в пределах 16-20000 Гц (1 Гц- герц- одно колебание в секунду).Звук с частотой ниже 16 Гц называют инфразвуком, выше 20000 Гц- ультразвуком (до 10⁹ Гц), в диапазоне 10⁹-10¹³ Гц – гиперзвуком.

При распространении звуковой волны, состоящей из сгущений и разрежений воздуха, давление на барабанную перепонку меняется. Это давление можно измерить в ньютонах на квадратный метр (Н\м²), а интенсивность (мощность) звука в любой точке - поток энергии, приходящейся на единичную площадку, - выразить, например, в ваттах на квадратный метр (Вт\м²).

Минимальный звук, который человек ощущает, называют порогом слышимости. У разных людей он различен, и поэтому условно за порог слышимости принято звуковое давление, равное 2 х10^-5  Н\м² при 1000Гц, или соответствующая ему интенсивность звука (Р₀)10^-12 Вт\м².

Именно с этими величинами сравнивают измеряемый звук. Например, если недалеко от нас разбегается для взлета реактивный самолет, то интенсивность звука (Р₀) от его моторов равна 10 Вт\м², т.е. превышает пороговую в 10¹³ (10 триллионов) раз. Оперировать с такими большими числами неудобно, поэтому принято уровень громкости звука выражать в белах – логарифме отношения измеренной интенсивности Р к эталонной Р₀, т.е. число белов N + lg P\ Р₀Так, уровень шума реактивного самолета N= lg 10\10^-12=lg10^-13=13. Получила распространение более мелкая единица измерения: одна десятая часть бела - децибел (1дБ=0,1Б). Следовательно, шум, производимый реактивным самолетом, равен 130 децибелам. Единица измерения «бел» названа по имени изобретателя телефона А.Белла (1847-1922).

Надо помнить, что бел – это логарифм отношения двух одноименных величин, и тогда не будут возникать ошибки при сравнении различных звуков по их уровню. Например, если тихий шелест листьев оценивается в 1 Б, а громкий разговор – в 6,5 Б, то отсюда не следует, что речь превышает по громкости шелест листьев в 6,5 раза. В соответствии с определением бела получаем, что речь «шумнее» шелеста листьев в 316000 раз.

В середине Х1Х века немецкий физик и психолог Г.Т.Фехнер установил закон восприятия, который гласит: величина ощущения пропорциональна логарифму величины раздражения. Так что громкость звука оценивается логарифмической зависимостью не случайно.

Восприятие звука зависит не только от его количественных характеристик (звукового давления или интенсивности), но и от его качества- частоты. Один и тот же по силе звук на разных частотах отличается по громкости. Некоторые люди не слышат звуков высоких частот. Так, у пожилых верхняя граница восприятия звука понижается до 6000 Гц. Они не слышат, например, писка комара и трелей сверчка, которые издают звуки с частотой около 20000 Гц. Известный английский физик Д Тиндаль так описывает одну из своих прогулок с товарищем: «Луга по обеим сторонам дороги кишели насекомыми, которые для моего слуха наполняли воздух своим резким жужжанием, но мой друг ничего этого не слышал - музыка насекомых лежала вне границ его слуха».

Напомним, что громкость звука убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника.

Если значение громкости превышает 80 дБ, то такой шум уже может вредно влиять на здоровье: повышать кровяное давление, вызывать нарушение ритма сердца, а продолжительное воздействие интенсивного шума ведет к глухоте. Очень сильный звук (свыше 180 дБ) в состоянии даже вызвать разрыв барабанной перепонки.

Уменьшение уровня шума улучшает самочувствие рабочих и повышает производительность труда.

С шумом необходимо бороться не только на производстве, но и в быту. Умение соблюдать тишину - показатель культуры человека и его доброго отношения к окружающим. Тишина нужна людям так же, как солнце и свежий воздух.