Инфразвук и ультразвук
Инфразвук-предвестник беды
Инфразвуком – называются звуки с частотой ниже 20 Гц. Наши уши такие колебания не «улавливают», но при этом у нас возникают неприятные, а порой тревожные ощущения.
Поскольку инфразвук слабо поглощается в различных средах, он может распространяться на очень большие расстояния в воздухе, воде и земной коре. Это находит практическое применение при определении местоположения эпицентра землетрясения, сильного взрыва или стреляющего орудия. Распространение инфразвука на большие расстояния в море даёт возможность предсказывать стихийные бедствия, например, цунами. Взрывы, порождающие большой спектр ИЗ-частот, применяются для исследования верхних слоёв атмосферы, свойств водной среды.
Влияние инфразвука на организм человека. В конце 60-х гг. французский исследователь Гавро обнаружил, что инфразвуки определённых частот могут вызывать у человека тревожность и беспокойство, головную боль, снижать внимание и работоспособность, даже нарушать функцию вестибулярного аппарата и вызывать кровотечение из носа и ушей. Инфразвук частотой 7 Гц смертелен. Свойство инфразвука вызывать страх используется полицией в ряде стран мира: для разгона толпы включаются мощные генераторы, частоты которых отличаются на 5–9 Гц. Биения, возникающие вследствие различия частот этих генераторов, имеют ИЗ-частоту и вызывают у многих людей неосознанное чувство страха, желание поскорее уйти из этого места.
Инфразвук иногда порождается морем- его называют «голос моря». Образуется во время шторма в результате периодических сжатей и разряжений воды. Впервые «голос» экспериментально был выявлен В.В. Шулейкиным в 30 г. прошлого века.
Штормовая волна.
Загадка природы
Истории человечества знакомы загадочные события в море: странное исчезновение экипажей с вполне исправных судов(основа истории о «Бермудском треугольнике»); гибель экипажей(легенда о «Летучем голландце»). На судах сохранялось большинство скелетов членов экипажа, причем они располагались как бы на своих рабочих местах. Под воздействием какого-то факта, люди гибли мгновенно. Это явление наблюдалось в естественных условиях пещер. Гибель туристов на склоне горы Холат-Сяхыл, на северном Урале, её высота 1079 м. I группа погибла 1-2 февраля 1959 году. Из «Энциклопедии загадочных мест России» «… В паническом ужасе, разрезав палатку ножами, туристы бросились бежать по склону. Цепочка следов шла странным зигзагом, словно люди хотели разбежаться. Никаких признаков какой-то природной катастрофы: урагана, смерча, лавины … » В феврале 1961 г. - в районе этой горы погибла еще одна группа туристов. В 2003 г. - здесь же разбился вертолет, люди спаслись чудом.
Погибший корабль
Инфразвук в технике
Инфразвук- «создают» к сожалению многие машины и промышленные установки. Люди из-за этого быстро утомляются, их охватывает беспокойство – это может быть причиной аварии. Ученые выяснили, что максимальная опасность для человека – это область 6-8 Гц. В некоторых источниках частота 7 Гц считается смертельной для человека при соответствующих уровнях звукового давления.
Крупная авария в США.
Применение инфразвука
Инфразвук распространяется на очень большие расстояния. Это дает возможность широко использовать его. Применяют инфразвук в военном деле – точно определяют место действия дальнобойной артиллерии. Также инфразвук используют в рыболовном промысле. Рыболовецкие суда, оснащены специальным установками, которые могут находить косяки рыб.
Ультразвук
Ультразвуком называют механические колебания с частотой более 20000 Гц. Человек к ультразвуку совершенно глух. Многие животные свободно его воспринимают.
Ультразвук – упругие волны высокой (более 20 кГц) частоты. Хотя о существовании ультразвука учёным было известно давно, практическое использование его в науке, технике и промышленности началось сравнительно недавно. Сейчас ультразвук широко применяется в различных физических и технологических методах.
Генерация ультразвуковых (УЗ) волн. Ультразвук можно получить от механических, электромагнитных и тепловых источников. В газовой среде УЗ-волны обычно возбуждаются механическими излучателями разного рода – сиренами прерывистого действия. Мощность ультразвука – до нескольких киловатт на частотах до 40 кГц. УЗ-волны в жидкостях и твёрдых телах обычно возбуждают электроакустическими, магнитострикционными и пьезоэлектрическими преобразователями.
Ультразвук в природе
Когда были созданы высокочувствительные приемники звуков для самых различных частот, обнаружилось, что инфра- и ультразвуки распространены так же широко, как звуки слышимые. Выяснилось, что их излучают и воспринимают живые существа на суше, в воздухе и в воде и используют для своих «переговоров». Собаки, например, воспринимают ультразвуки с частотой до 40 кГц. Этим пользуются дрессировщики, чтобы подавать собаке команду, не слышимую людьми.
Ультразвуковая дефектоскопия
Ультразвук применяется для обнаружения в литых деталях различных дефектов - трещин, воздушных полостей и т.д. Этот метод называется ультразвуковой дефектоскопией. Он заключается в том, что на исследуемую деталь направляется поток коротких ультразвуковых сигналов, которые отражаются от находящихся внутри нее неоднородностей и, возвращаясь, попадают в приемник. В тех местах, где дефектов нет, сигналы проходят сквозь деталь без существенного отражения и соответственно не регистрируются приемником.
Эхолокация
Ультразвуковые волны можно получить с помощью специальных высокочастотных излучателей. Узкий параллельный пучок ультразвуковых волн в процессе распространения очень мало расширяется. Благодаря этому ультразвуковую волну можно получить в заданном направлении. Направленные узкие пучки ультразвука применяются, в частности, для измерения глубины моря. Для этой цели на дне судна помещают излучатель и приемник ультразвука. Излучатель дает короткие сигналы, которые посылаются по направлению ко дну. При этом время отправления каждого сигнала регистрируется прибором. Отражаясь от дна моря, ультразвуковой сигнал через некоторое время достигает приемника. Момент приема сигнала тоже регистрируется. Таким образом, за время t , которое проходит с момента отправления сигнала до момента его приема, сигнала, распространяющийся со скоростью v , проходит путь, равный удвоенной глубине моря, т.е. 2 h:
Отсюда легко вычислить глубину моря:
Описанный метод определения расстояния до объекта называется эхолокацией.
- Бондаренко Роман
- Колчев Игорь
- Семенютин Виталий
Свисток Гальтона
Это звуковые волны, выше 20 000 Гц.
Источники: свисток Гальтона, сирена.
В природе: ультразвуковой эхолокацией пользуются летучие мыши, ночные
бабочки, птицы (козодои и гуахаро), киты, дельфины.
Жирная птица козодой, живущая в темных пещерах в Латинской Америке,
приспособилась виртуозно летать по пещерам. Она издает негромкие
щёлкающие звуки, воспринимаемые и человеческим ухом (их частота
примерно 7 000 Герц). Звук щелчка отражается от стен подземелья, выступов
и препятствий и воспринимается птицей.
-противовоспалительным, рассасывающим действиями;
-анальгезирующим, спазмолитическим действиями;
- усилением проницаемости кожи
Применяется в медицине:
1.В УЗИ
2. В косметологии
3. В биологических исследованиях
Применяется в других отраслях:
- Резка металла
- Приготовление смесей
- Для механической очистки
- В рыбной промышленности (эхолокация)
- В ультразвуковой сваркеЭто звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом
(менее 16 Гц)
Для инфразвука характерен ряд особенностей, связанных с низкой частотой
колебаний, поэтому обычные способы борьбы с шумом для него
малоэффективны.
Природные источники: землетрясения, удары молний, бури, ураганы. При
помощи инфразвука общаются киты и слоны.
Техногенные источники: ветряные электростанции, вентиляторы, турбины,
реактивные двигатели.
Инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на
очень большие расстояния, и инфразвук может служить предвестником бурь,
цунами.Патогенное действие инфразвука заключается в повреждении нервных образований
головного мозга, органов эндокринной системы и внутренних органов.
Каждому человеческому органу отвечает определённая звуковая частота, но в случае
возникновения резонанса с инфразвуком, человек испытывает сильную боль. Так,
для головы это частота от 20 до 30 Гц, для глаз – от 40 до 100 Гц, для сердца от 1 до 6 Гц,
для желудка – от 2 до 3 Гц, для позвоночника 6 Гц.
При инфрачастотах в 12 Герц и силе в 85 дБ возникают ощущения сродни ощущениям
при морской болезни, которые сопровождаются головокружением и тошнотой.
Частотой панической атаки учёные называют колебания с частотой 15-18 Гц.
При действии на человека инфразвуком высокой частоты возможна смерть.Есть предположение, что звуковые колебания низких частот могут стать
причиной появления над океаном густого тумана.
При сильном ветре над морем возникают инфразвуковые волны, это
происходит из-за вихреобразования волн. А благодаря тому, что скорость
инфразвука быстрее скорости шторма мы можем предсказать шторм.
Медузы, слышащие инфразвуковые волны, оповещение о шторме, ещё за 20
минут до начала уже все знают и уходят на глубину.
Также ученые считают, что тайна Бермудского треугольника заключается в
воздействии на пассажиров инфразвуковыми волнами землетрясений.
Рисунки. Расшифруйте ребус. Фронтальный опрос. Рефлексия. А возможно ли создать вечный двигатель? Обобщающий урок по физике в 7 классе. Вечные двигатели. Решение задач. Физика Опыт Работа. Вудворда. Орг. момент. Винт Архимеда. Закон равновесия сил на наклонной плоскости. Что вы понимаете под термином «Вечный двигатель»? Идеальный двигатель. Задание 1. «Науку всё глубже постигнуть стремись, Познанием вечного жаждой томись. Устройство «вечного» двигателя, основанное на магните.
«Строение вещества физика» - Практическое применение диффузии. Урок № 1 «Что изучает физика. А если свечи нагреть? 2. Объясните действие клея, припоя. Опора на жизненный опыт учащихся. Опора на знания из природоведения и начальной школы. Воспитательные задачи. Основной материал: Явление диффузии. Учет особенностей класса. Смачивание и несмачивание. Различия в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов. Тематическое планирование.
«Физика диффузия» - Твёрдые тела. БАЛАШОВ – 2010 г. S внутренней поверхности кишечника человека - 0,65 кв.М; за счёт ворсинок достигает 4-5 кв. Зависимость скорости протекания диффузии от температуры. От чего зависит диффузия. Диффузия и безопасность человека. Одинаковые. Лао-Тсе. Самое могущественное в мире то, что не видно, не слышно и неосязаемо. Мельчайшие частицы, из которых состоят различные вещества. Дыхание и пищеварение человека. Продолжите предложение. Разные. Жидкости. Водяной пар.
«Механическое движение 7 класс» - 300 м. Траектория движения. Траектория. Криволинейное движение (лыжник по трассе). Механическое движение. Рельсов Столика Колеса вагона. Относительно каких тел книга находится в покое? Прямолинейное движение (лифт). Выберите правильный ответ. Изменение положения тела в пространстве, относительно других тел с течением времени. На столике в вагоне движущегося поезда лежит книга.
«Давление 7 класс» - Как увеличить давление Как уменьшить давление. Сила упругости. Физическая пауза. Приложен к опоре или подвесу. Урок изучения нового материала 7 класс. Пора садиться на диету! 300000 кПа. P=F/S. Тест. Посмотрите в окно вдаль 1 минуту. Формула для нахождения силы тяжести Fт =mg. Сила. А почему я проваливаюсь? Коготь животного. Увеличение давления в природе.
«Физика 7 класс Механическая работа» - В гору семеро тащат, а с горы и один толкает. Какие типы сил Вам известны? Формула для расчета работы. Не печь кормит, а руки. Санки движутся под действием силы мускул. Почему? А = F тяги ·s. Если сила и направление движения совпадают, то А>0. Берись дружно, не будет грузно. 1 м. Сила трения покоя. 1 кДж = 1000 Дж 1 МДж = 1000 кДж = 1000000 Дж 1 мДж = 0,001Дж. Опыт 2.Нагруженная тележка перемещается на 1 м. Увеличиваем нагрузку и повторяем опыт.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Ультразвук и инфразвук а природе и технике
Звуковая волна ν – 16 – 20000 Гц λ , ν , υ , T инфразвук ультразвук ν > 16 Гц ν
Инфразвук (от лат. infra - ниже, под)– механические волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоту менее 20 Гц. Они не воспринимаются человеческим ухом. Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, поэтому он способен распространятся на огромные расстояния в воздухе, в воде и в земной коре. Инфразвук
Инфразвук в природе Инфразвук может порождаться морем в результате периодических сжатий и разрежений воды. В этом случае инфразвук называют «голос моря». «Голос моря» может предупредить о приближающемся шторме. Своеобразными индикаторами шторма являются медузы. На краю «колокола» у медуз расположены примитивные слуховые колбочки, способные воспринимать инфразвуки с частотой 8-13 Гц. Они слышат шторм за сотни километров и за 20 часов до того, как он достигнет этой местности, и уходят на глубину.
Инфразвук и человек Инфразвук негативно влияет на здоровье людей, особенно на психическое здоровье. Наш мозг, работая, колеблется с разными частотами, в зависимости от вида деятельности. Мозг спящего человека колеблется с частотой 0,3-4 Гц, мозг бодрствующего человека – с частотой 9-13 Гц. Если на наш мозг будут действовать колебания той же или очень близкой частоты, то произойдет сбой работы мозга, сопровождаемый галлюцинациями. Инфразвук может воздействовать на центральную нервную систему, поэтому люди под действием инфразвука испытывают неприятные ощущения: от угнетенности до панического страха. Воздействием инфразвука обусловлена и морская болезнь.
Инфразвук и техника Инфразвуковое оружие – один из видов ОМП (оружие массового поражения), основанное на использовании направленного излучения мощных инфразвуковых колебаний. Это излучение способно проникать даже через бетонные стены и металлические преграды. Это оружие, воздействуя на весь организм, выводит его из строя. В США разработали 4 вида инфразвукового оружия (на картинке – вид инфразвукового оружия, предназначенное для одиночного бойца). Планируется, что инфразвуковое оружие войдет в военное применение и станет атрибутом американских полицейских.
Ультразвук Ультразвук – механические волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоту от 20 кГц до миллиарда Гц. (Волны, имеющие частоту более миллиарда Гц, называются гиперзвуком). О существовании ультразвука ученым было известно давно, однако его практическое использование началось только в XX веке. На данный момент ультразвук широко применяют в самых разных сферах. О существовании ультразвука ученым было известно давно, однако его практическое использование началось только в XX веке. На данный момент ультразвук широко применяют в самых разных сферах. Источники излучатели-генеаторы электроакустические преобрабователи природные явления естественные шумы звуки животного мира
Эхолокация Летучие мыши, используют при ночном ориентировании эхолокацию, испускают при этом ртом сигналы чрезвычайно высокой интенсивности. У ночных бабочек из семейства медведиц развился генератор ультразвуковых помех, «сбивающий со следа» летучих мышей, преследующих этих насекомых. Ультразвуковой эхолокацией в воде пользуются китообразные
Ультразвук и человек Электроакустические преобразователи - преобразуют уже заданные колебания электрического напряжения или тока в механическое колебание твердого тела, которое и излучает в окружающую среду акустические волны. В зависимости от направления преобразования различают излучатели и приёмники. Электроакустические преобразователи широко используют для излучения и приёма звука в технике связи и звуковоспроизведения, для измерения и приёма упругих колебаний в ультразвуковой технике, гидролокации и в акустоэлектронике.
В рыбной промышленности применяют ультразвуковую эхолокацию для обнаружения косяков рыб. Ультразвуковые волны отражаются от косяков рыб и приходят в приёмник ультразвука раньше, чем ультразвуковая волна, отразившаяся от дна. Применение ультразвука в эхолокации
Диагностическое применение ультразвука в медицине (УЗИ) - неинвазивное исследование организма человека или животного с помощью ультразвуковых волн.
Ультразвуковая дефектоскопия - поиск дефектов в материале изделия ультразвуковым методом, то есть путём излучения и принятия ультразвуковых колебаний, и дальнейшего анализа их амплитуды, времени прихода, формы и других характеристик с помощью специального оборудования - ультразвукового дефектоскопа. Ультразвуковая сварка - сварка давлением, осуществляемая при воздействии ультразвуковых колебаний. Такой вид сварки применяется для соединения деталей нагрев которых затруднен, или при соединении разнородных металлов или металлов с прочными окисными пленками (алюминий, нержавеющие стали, магнитопроводы из пермаллоя и т. п.)
Применение ультразвука в гальванотехнике для интенсификации гальванических процессов и улучшения качества покрытий, получаемых электрохимическим способом.
Применение ультразвука для очистки изделий В лабораториях и на производстве применяются ультразвуковые ванны для очистки лабораторной посуды и деталей от мелких частиц. В ювелирной промышленности ювелирные изделия очищают от мелких частиц полировальной пасты в ультразвуковых ваннах. Для стирки текстильных изделий.
Резка металла с помощью ультразвука С помощью ультразвука магнитострикционный вибратор может просверлить отверстие любой формы. Ультразвуком можно даже делать винтовую нарезку в металлических деталях, в стекле, в рубине, в алмазе.
Домашнее задание: § 21, вопросы для обсуждения стр.54
Слайд 2
Инфразвук это звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом, а ультразвук соответственно выше, оба эти явления достаточно интересны и всегда сопровождали человечество в природе, а с продвижением прогресса человек научился довольно широко использовать их.
Слайд 3
Инфразву́к (от лат. infra — ниже,) — звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Человеческое ухо способно слышать звуки в диапазоне частот 16—20"000 Гц, за верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16 Гц.
Слайд 4
Особенности инфразвука
Поскольку поглощение инфразвука атмосферой незначительно, инфразвук гораздо дальше распространяется в воздухе Благодаря большой длине волны инфразвук, легко проникает в помещения и огибает преграды, задерживающие слышимые звуки; Инфразвук вызывает вибрацию крупных объектов, так как входит в резонанс с ними. А в следствии всего вышеперечисленного он способен распространятся на огромные расстояния в воздухе, в воде и в земной коре.
Слайд 5
Инфразвук в воде:“Голос моря”.
Инфразвук в воде Инфразвук может порождаться морем в результате периодических сжатий и разрежений воды. В этом случае инфразвук называют «голос моря». Это явление может предупредить о приближающемся шторме. Своеобразными индикаторами шторма являются медузы, способные воспринимать инфразвуки с частотой 8-13 Гц. Они слышат шторм за сотни километров и за 20 часов до того, как он достигнет этой местности, и уходят на глубину
Слайд 6
Источниками инфразвуковых волн в природе является не только шторм, но и землетрясения, ураганы, извержения вулканов, гром. К основным техногенный источникам инфразвука относится мощное оборудование,подводные и подземные взрывы, ветряные электростанции и даже вентиляционные шахты.
Слайд 7
Хоть в медицине используется оборудование, применяющие для лечения инфразвук(В основном инфразвук применяется при лечении рака и глазных заболеваниях). Инфразвук негативно влияет на здоровье людей, особенно на психическое здоровье. Мозг бодрствующего человека колеблется - с частотой 9-13 Гц. Если на наш мозг будут действовать колебания той же или очень близкой частоты, то произойдет сбой работы мозга, сопровождаемый галлюцинациями. Люди под действием инфразвука испытывают неприятные ощущения: от угнетенности до панического страха.
Слайд 8
Ультразвук
Ультразвук - механические волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоту от 20 кГц до миллиарда Гц. Его практическое использование началось только в XX веке. И в отличие от инфразвука,ультразвук широко применяют в самых разных сферах.
Слайд 9
Свойства ультразвука
Основное и самое используемое свойство ультразвука это “упругость”. В ультразвуковом поле развиваются значительные акустические течения. Поэтому воздействие ультразвука на среду порождает специфические эффекты: физические, химические, биологические.
Слайд 10
Метод определения расстояния до объектов под водой или в среде при помощи ультразвуковых сигналов это все использование “Упругости’’ ультразвука. Допустим на дне судна помещают излучатель и приемник ультразвука. Излучатель посылает ко дну короткие ультразвуковые сигналы. Время отправления каждого сигнала регистрируется прибором. Отражаясь от морского дна, сигнал через некоторое время достигает приемника(это называется гидролокацией).Существует еще великое множество сфер применения ультразвука. Он прочно вошел в жизнь человека и это прекрасный пример обуздания природы человечеством во благо.
Посмотреть все слайды
