что такое инфразвук в физике
Инфразвук
Природа возникновения инфразвуковых колебаний такая же, как и у слышимого звука, поэтому инфразвук подчиняется тем же закономерностям, и для его описания используется такой же математический аппарат, как и для обычного слышимого звука (кроме понятий, связанных с уровнем звука). Инфразвук слабо поглощается средой, поэтому может распространяться на значительные расстояния от источника. Из-за очень большой длины волны ярко выражена дифракция.
Инфразвук, образующийся в море, называют одной из возможных причин нахождения судов, покинутых экипажем [1] (см. Бермудский треугольник, Корабль-призрак).
Содержание
Источники инфразвука
Возникает при землетрясениях, во время бурь и ураганов, цунами. При помощи достаточно сильных инфразвуков (более 60 дБ) общаются между собой киты.
К основным техногенным источникам инфразвука относится мощное оборудование — станки, котельные, транспорт, подводные и подземные взрывы. Кроме того, инфразвук излучают ветряные электростанции и, в некоторых случаях, вентиляционные шахты.
Распространение инфразвука
Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния. Поскольку инфразвук слабо поглощается, он распространяется на большие расстояния и может служить предвестником бурь, ураганов, цунами. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной среды.
Физиологическое действие инфразвука
Все случаи контакта человека и инфразвука можно поделить на две большие группы: контакты в пространстве, не ограниченном жесткими стенками, и контакты в помещениях, то есть в пространстве, ограниченном жесткими стенками. Таким образом, с точки зрения акустики, это контакты с бегущей волной (в первом случае) и контакты в полости резонатора (во втором случае).
Физиологическое действие инфразвука на открытом пространстве
Физиологическое действие инфразвука в помещении
В процессе трудовой деятельности большинство контактов человека и инфразвука (ИЗ) происходит в пространстве, ограниченном жесткими стенками.
С физической точки зрения все многообразие помещений может быть сведено к резонаторам двух типов: резонатору типа Гельмгольца и резонатору типа труба. В эксперименте [источник не указан 439 дней] показано, что даже небольшая, по сравнению с длинной ИЗ волны, комната может служить четвертьволновым резонатором частотой 5,5 Гц.
Таким образом, человек, в силу привычки или служебной необходимости находящийся в той или иной части помещения, будет контактировать с различными физическими компонентами распределенной в пространстве помещения акустической волны. С точки зрения биологии контакт с разными раздражителями должен вызвать разную ответную реакцию органов и систем.
В то же время у людей и животных, находящихся в противоположном конце помещения, умеренно, но статистически достоверно, растет работоспособность, уменьшается активность свертывающих систем крови и улучшаются показатели реакции на частоту световых мельканий.
Зависимость ответной реакции организма на нахождение человека и животных в разных частях одного и того же помещения сохранялась в пределах проверенной интенсивности ИЗ от 80 до 120 дБ (что соответствует уровням громкости обычного звука от «Опасный для здоровья» до «Болевой порог») и частотах 8, 10 и 12 Гц.
Никаких психических реакций на наиболее часто встречающиеся в промышленности уровни ИЗ выявлено не было. Данные опытов указывают, что ИЗ, даже невысокой интенсивности, в зависимости от места нахождения подопытного объекта, может быть небезопасен для здоровья и может, в то же самое время, обладать положительным стимулирующим эффектом.
Зональная биологическая активность ИЗ может послужить основой сравнительно простых способов защиты от ИЗ, основанных на выведении рабочего места человека-оператора из биологически вредной зоны.
Медузы и инфразвуки
На краю купола медузы расположены примитивные глаза, статоцисты и слуховые колбочки. Размеры их сравнимы с размерами булавочной головки. С их помощью медузы воспринимают инфразвуки с частотой 8—13 Гц.
Бионики создали технику, предсказывающую бури, работа которых основана на принципе работы инфрауха медузы. Такой прибор может предупредить о надвигающейся буре за 15 часов, а не за два, как обычный морской барометр.
Инфразвук.Что это такое?
Инфразвук вокруг нас
Инфразвук довольно часто возникает вследствие естественных причин: его источником могут быть бури и ураганы, а также некоторые типы землетрясений. Некоторые животные, например, слоны, используют его с коммуникационными целями, а также для отпугивания врагов. Недавно учёные предположили, что тигры используют 18-герцевый рёв непосредственно перед нападением, чтобы ошеломить жертву.
Инфразвук в старых замках может генерироваться коридорами и окнами, если скорости сквозняков в них и геометрические параметры помещений совпадают нужным образом.
Учёные полагают также, что естественный инфразвук может стимулировать агрессию и усиливать беспорядки. Возможно, что это объясняет связь роста числа психозов и безумий в определённых местностях с естественными явлениями, вроде Мистраля (в долине Роны) или Сирокко (в Сахаре). Ведь ветры тоже могут быть источником инфразвука.
Тут уместно припомнить и инфразвуковую гипотезу разгадки тайны Бермудского треугольника, согласно которой волны генерируют инфразвук, вызывающий безумие экипажа или даже смерти людей, что приводит к гибели неуправляемого судна или появлению легенд о «летучих голландцах» – невесть почему оставленных командой.
В технике
Все механизмы, которые работают при частотах вращения меньше 20 об/с, излучают инфразвук. При движении автомобиля со скоростью более 100 км/час он является источником инфразвука, который возникает за счет срыва воздушного потока с его поверхности. В машиностроительной отрасли инфразвук возникает при работе вентиляторов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, дизельных двигателей.
Согласно действующим нормативным документам уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, Гц должен быть не больше 105 дБ, а для полос с частотой 32 Гц — не более 102 дБ. Благодаря большой длине инфразвук распространяется в атмосфере на большие расстояния. Практически невозможно остановить инфразвук при помощи строительных конструкций на пути его распространения. Неэффективны также средства индивидуальной зашиты. Действенным средством защиты является снижение уровня инфразвука в источнике его образования. Среди таких мероприятий можно выделить следующие:
1 увеличение частот вращения валов до 20 и больше оборотов в секунду;
2 повышение жесткости колеблющихся конструкций больших размеров;
3 устранение низкочастотных вибраций;
4 внесение конструктивных изменений в строение источников, что позволяет перейти из области инфразвуковых колебаний в область звуковых; в этом случае их снижение может быть достигнуто применением звукоизоляции и звукопоглощения.
Действия инфразвука
вообще инфразвук действует за счет резонанса : частоты колебаний при многих процессах в организме лежат в инфразвуковом диапазоне :
сокращения сердца 1-2 Гц
дельта-ритм мозга (состояние сна) 0,5-3,5 Гц
альфа-ритм мозга (состояние покоя) 8-13 Гц
бета-ритм мозга (умственная работа) 14-35 Гц [6,138 ].
Исследования показали, что частота 19 герц – резонансная для глазных яблок, и именно она способна не только вызывать расстройство зрения, но и видения, фантомы.
Многим знакомы неприятные ощущения после длительной езды в автобусе, поезде, плавания на корабле или качания на качелях. Говорят: «Меня укачало». Все эти ощущения связаны с действием инфразвука на вестибулярный аппарат, собственная частота которого близка к 6 Гц. При воздействии на человека инфразвука с частотами, близкими к 6 Гц, могут отличаться друг от друга картины, создаваемые левым и правым глазом, начнет «ломаться» горизонт, возникнут проблемы с ориентацией в пространстве, придут необъяснимая тревога, страх. Подобные ощущения вызывают и пульсации света на частотах 4–8 Гц. Еще египетские жрецы, чтобы добиться признания у пленника, привязывали его и с помощью зеркала освещали глаза пульсирующим солнечным лучом. Через некоторое время у пленника появлялись судороги, шла пена изо рта, его психика подавлялась, и он отвечал на вопросы.
Инфразвук может действовать не только на зрение, но и на психику, а также шевелить волоски на коже, создавая ощущение холода.
В ходе опытов было зафиксировано, что инфразвуковая пушка, направляющая звуковые волны в глубины Земли, вызывает локальные землетрясения.
Британские учёные в очередной раз продемонстрировали, что инфразвук может оказывать очень странное, и, как правило, негативное влияние на психику людей. Люди, подвергшиеся воздействию инфразвука, испытывают примерно те же ощущения, что и при посещении мест, где происходили встречи с призраками.
Сотрудник Национальной лаборатории физики в Англии (National Physical Laboratory in England), доктор Ричард Лорд (Richard Lord), и профессор психологии Ричард Уайзман (Richard Wiseman) из Хертфордширского университета (University of Hertfordshire) провели довольно странный эксперимент над аудиторией из 750 человек.
С помощью семиметровой трубы им удалось примешать к звучанию обычных акустических инструментов на концерте классической музыки сверхнизкие частоты. После концерта слушателей попросили описать их впечатления.
«Подопытные» сообщили, что почувствовали внезапный упадок настроения, печаль, у некоторых по коже побежали мурашки, у кого-то возникло тяжёлое чувство страха.
Самовнушением это можно было бы объяснить лишь отчасти. Из четырёх сыгранных на концерте произведений инфразвук присутствовал только в двух, при этом слушателям не сообщали, в каких именно.
Инфразвук
Описание презентации по отдельным слайдам:
Описание слайда:
Артемьевой Анастасии
Мбоу лицей №3
Г.Иркутск
Инфразвук
Описание слайда:
Что такое инфразвук?
Инфразвук- это звуковые волны, колебание в воздухе, в жидкой или твердой средах с частотой меньше 16 Гц, воспринимаемой человеческим ухом.
Данные звуковые волны совершенно бесшумны они в принципе подчиняются таким же законам как обыкновенные звуковые волны и имеют схожую математическую модель.
Описание слайда:
Инфразвук подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает целым рядом особенностей:
инфразвук гораздо дальше распространяется в воздухе, поскольку его поглощение в атмосфере незначительно.
благодаря большой длине волны для инфразвука, он легко проникает в помещения и огибает преграды, задерживающие слышимые звуки.
инфразвук вызывает вибрацию крупных объектов вследствие резонанса.
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Естественные источники:
Техногенные источники:
Источники инфразвука
К основным техногенным источникам инфразвука относится мощное оборудование станки, котельные, транспорт, подводные и подземные взрывы.
Возникает при землетрясениях, во время бурь и ураганов, цунами. При помощи достаточно сильных инфразвуков (более 60 дБ) общаются между собой киты.
Описание слайда:
Источники звука и их диапазон
Развитие промышленного производства и транспорта привело к значительному увеличению источников инфразвука в окружающей среде и возрастанию интенсивности уровня инфразвука.
Для человека практически безвреден шум 20–30 дБ, допустимая граница – 80 дБ, 130 дБ вызывают болевые ощущения, 150 дБ уже непереносимы.
Описание слайда:
Описание слайда:
Инфразвук и животные
В 1948 году в Ашхабаде(1) за два часа до него лошади конезавода громко ржали, срывались с привязей. За много часов до катастрофического землетрясения в Югославии сильное беспокойство проявляли животные зоологического сада. Вначале громко завыла гиена, затем к ней присоединились тигры, слоны, львы. А в Японии надежными предсказателями землетрясений выступают особые рыбки. Уже за несколько часов до первого подземного толчка они начинают метаться в аквариуме.
Животный мир воспринимает какие-то сигналы, возможно, идущие из очага будущего землетрясения. Подозрение и здесь падает на инфразвуки. Мы уже достаточно хорошо знаем, что происходит в земных недрах перед землетрясением. В очаге постепенно создается неустойчивое состояние пород, которое и приводит в конце концов к разрывам и резкому внезапному смещению больших масс. Так, жители северной окраины Ташкента еще до начала землетрясения 1966 года неоднократно слышали подземный гул. Можно думать, что при неустойчивом состоянии в очаге будущего землетрясения происходят постоянные мелкие колебания пород. А такие колебания рождают инфразвуки.
Ташкент
1966г
Ашкабад
1948
Описание слайда:
Изучение инфразвука
Работы по изучению инфразвуковых волн ведутся в наше время во всем мире, приручить звуковые волны полностью пока не удалось, но продвижения становятся более успешными. Человеческий интеллект начинает побеждать строптивые волны. Хочется только надеяться, что это открытие не станет точкой отсчета для всего живого и будет служить только во благо для всего человечества.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
ИНФРАЗВУК
— упругие колебания и волны с частотами, лежащими ниже области слышимых человеком частот. Обычно за верх, границу инфразвукового диапазона принимают 15-40 Гц; такое определение условно, поскольку при достаточной интенсивности слуховое восприятие возникает и на частотах в единицы Гц, хотя при этом исчезает тональный характер ощущения и делаются различимыми отд. циклы колебаний. Ниж. частотная граница И. неопределённа; в настоящее время область его изучения простирается вниз примерно до 0,001 Гц. Т. о., диапазон инфразвуковых частот охватывает ок. 15 октав.
Полезное
Смотреть что такое «ИНФРАЗВУК» в других словарях:
инфразвук — инфразвук … Орфографический словарь-справочник
Инфразвук — (от латинского infra ниже, под), не слышимые человеческим ухом упругие волны низкой частоты (менее 16 Гц). Инфразвук вызывает у человека чувство необъяснимого страха, тревожности. При больших амплитудах инфразвук ощущается как боль в ушах.… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ИНФРАЗВУК — (от лат. infra ниже под), не слышимые человеческим ухом упругие волны низкой частоты (менее 16 Гц). При больших амплитудах инфразвук ощущается как боль в ухе. Возникает при землетрясениях, подводных и подземных взрывах, во время бурь и ураганов,… … Большой Энциклопедический словарь
ИНФРАЗВУК — [ Словарь иностранных слов русского языка
Инфразвук — акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. Этот частотный диапазон лежит ниже порога слышимости. Человек не способен воспринимать И. Развитие современной техники и транспортных средств, совершенствование технологических процессов и… … Российская энциклопедия по охране труда
ИНФРАЗВУК — ИНФРАЗВУК, звуковые волны, имеющие частоту до 15 герц, что ниже частотного диапазона, воспринимаемого СЛУХОМ человека. Этот диапазон также называется дозвуковым диапазоном, т.к. волны такой низкой частоты больше ощущаются как вибрация, чем как… … Научно-технический энциклопедический словарь
инфразвук — сущ., кол во синонимов: 1 • колебание (59) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Инфразвук — упругие колебания и волны в воздушной среде с частотами ниже диапазона слышимости человека. Источник: МСанПиН 001 96. Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях.… … Официальная терминология
инфразвук — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN infrasound Vibrations of the air at frequencies too low to be perceived as sound by the human ear, below about 15 hertz. (Source: MGH)… … Справочник технического переводчика
Инфразвук — упругие колебания и волны в воздушной среде с частотами ниже диапазона слышимости человека. Источник: МСан … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Ультразвук и инфразвук
Ультразвук и инфразвук
Приведем весь спектр упругих волн в физике:
Ультразвук и инфразвук в природе
В естественной природе ультразвук и инфразвук распространены так же широко, как слышимый звук.
Применение ультразвука и инфразвука
Ультразвук известен людям давно, но лишь сравнительно недавно активно используется в медицине, производстве и научных исследованиях.
Источники получения ультразвука делятся на природные и техногенные. Среди способов получения ультразвука:
Инфразвук находит меньшее практическое применение и обладает негативными последствиями от воздействия на организм. При высоких уровнях инфразвука могут возникать чрезмерная утомляемость, сонливость, агрессия, ощущение давления в ушах. Воздействие инфразвука на человека особенно пагубно, если интенсивность инфразвука высокая. При уровне в 180—190 дБ действие инфразвука смертельно. Тем не менее, чувствительность каждого человека к инфразвуку индивидуальна, а обычные уровни инфразвука в повседневной жизни не могут нанести серьезного вреда здоровью.
Летучая мышь издает ультразвук частотой ϑ = 45 кГц и летит перпендикулярно стене со скоростью v = 6 м/с. Какова частота отраженного ультразвука, который услышит мышь? Скорость звука в воздухе принять равной с = 340 м/с.
Согласно с эффектом Доплера, частота отраженного звука определится соотношением: