Учебный проект по физике "Воздействие наушников на организм человека" , выполненный ученицей 11 класса Мартыновской Дарьей

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области Уполномоченный орган местного самоуправления в сфере образования «Управление образования Североуральского городского округа» Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №1 Учебный проект по физике Воздействие наушников на организм человека Исполнитель: Мартыновская Дарья, учащаяся 11А класса Руководитель: Леоненко Анна Николаевна, учитель физики высшей категории Североуральский городской округ 2014 Учебный проект по физике «Воздействие наушников на организм человека» Учебный предмет (дисциплины, близкие к теме): физика-тема «Звук». Возраст учащихся: 11 класс Тип проекта:  поисковый. Продукты проекта: презентация выполнена в программе Power Point. Основополагающий   вопрос:  Наушники­дань   моде   или   опасность   для организма человека? ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ:  Что такое наушники?  Как устроены наушники?  Какой вред наушники приносят организму человека?  Возможно ли уменьшит вред?  Какие наушники наиболее опасны? Проблемный вопрос:  Что такое наушники? Наушники( головные телефоны)- устройство для персонального прослушивания звуковой информации. В комплекте с микрофоном могут служить головной гарнитурой — средством для ведения переговоров по телефону или иному средству голосовой связи. Исторические материалы свидетельствуют, что 26 октября 1861 года Филипп Рейс, преподаватель школы для глухонемых, предложил членам Физического общества г. Франкфурта изобретенный им электрический аппарат для проверки возможностей человеческого слуха. Следует отметить, что именно Рейс впервые применил название «телефон» (telephone, от греч. tele — вдаль, далеко, и phone — звук). Однако, так как аппарат мог передавать по электрическим проводам лишь отдельные звуки, он не получил практического применения. Беллу механик Уотсон, Но через несколько лет это изобретение попало в руки А. Беллу, который в то время преподавал физиологию органов речи в университете Бостона. Ознакомившись с идеей, практичный Белл задумал использовать принцип телефона Рейса в другом приборе, который бы превращал звук в световые сигналы и мог передавать по одному телеграфному проводу одновременно семь телеграфных сообщений. Число семь было не случайным и увязывалось с количеством нот в октаве. С каждой стороны аппарата, передающей и принимающей, Белл парами использовал по семь гибких металлических пластинок; каждая пара настраивалась на определенную частоту. Как- то раз в процессе настройки конец одной из пластинок на передающей стороне системы случайно приварился к контакту. При этом помогавший А. пытаясь устранить неисправность, выражался громко и нецензурно. Сам Белл тем временем «налаживал» приемные пластинки в другой комнате, и смог уловить едва слышные ругательства своего помощника. Вот так, в результате случайности, он в 1877 г. смог получить ряд патентов — на телефон целиком и на элементы его конструкции. Классификация наушников 1)По способу передачи звука: проводные — соединены с источником проводом, поэтому могут обеспечить максимальное качество звука (все наушники, имеющие профессиональную направленность, относятся исключительно к этому типу); беспроводные — соединены с источником посредством беспроводного канала того или иного типа — радио, инфракрасным, Bluetooth. Они относительно мобильны, но имеют привязанность к базе (излучателю) и ограниченный радиус действия, определяемый мощностью излучателя. Они обладают более низким качеством звука по сравнению с проводными наушниками. 2)По типу конструкции (виду): вставные (обиходное название — «вкладыши») — вставляются в ухо; внутриканальные или вакуумные (обиходное название — «затычки») — вставляются в ухо; накладные — накладываются на ухо; полноразмерные или мониторные — полностью обхватывают ухо. 3)По типу крепления: оголовье — наушники с вертикальной дужкой, которая соединяет две чашечки наушников; затылочная дужка — соединяет две части наушников, но располагается на затылке, основная механическая нагрузка направлена на уши; крепления на ушах — обычно наушники такого типа закрепляются на ушах с помощью заушины или клипс; без креплений — они держатся только за счет амбушюров, которые находятся в ухе. 4)По способу подключения кабеля: двухсторонние — соединительный кабель подводится к каждой из чашек наушников; односторонние — соединительный кабель подводится только к одной из чашек наушников, вторая подключается отводом провода от первой, зачастую тот спрятан в дужке. 5)По конструкции излучателя: динамические — используют электродинамический принцип преобразования. Самый распространенный тип наушников. Конструктивно наушник представляет собой излучатель или мембрану, к которой прикреплена катушка с проводом, находящаяся в магнитном поле постоянного магнита. Если через нее пустить переменный ток, то магнитное поле, создаваемое катушкой, будет взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита, в результате чего мембрана будет двигаться, повторяя форму электрического сигнала звуковой частоты. Электродинамический способ преобразования сигнала имеет множество недостатков и ограничений, но постоянно совершенствующаяся конструкция таких наушников и новые материалы позволяют достигнуть очень высокого качества звука; электростатические — используют тончайшую мембрану, расположенную между двумя электродами. Стоимость таких наушников обычно высока, однако они демонстрируют очень высокую чувствительность и высокую верность воспроизводимого звука. Недостаток — их нельзя напрямую подключить к стандартному выходу на наушники, поэтому к ним в комплекте идет специальная док- станция; изодинамические — тонкая пленочная мембрана, с нанесенными на нее металлическими токопроводящими дорожками, заключена в решетку из стержневых магнитов и колеблется между ними. 6)По типу акустического оформления: открытого типа — частично пропускают внешние звуки, что позволяет достичь более естественного звучания. Многие слушатели отмечают звук открытых наушников как более прозрачный и натуральный по сравнению со звуком закрытых наушников. Кроме того, открытое акустическое оформление не делает вас аудиально «отрезанным» от окружающего мира. Однако при высоком уровне внешнего шума звук в открытых наушниках будет плохо слышен. К тому же открытые наушники, работающие на большой громкости, могут помешать окружающим. Не создают давления на внутреннее ухо; полуоткрытого типа (или полузакрытого типа) — обладают многими свойствами открытых наушников, но при этом обеспечивают приличную звукоизоляцию; закрытого типа — не пропускают внешние шумы и обеспечивают максимальную звукоизоляцию, что позволяет использовать их в шумных средах, а также в тех случаях, когда необходимо полностью сосредоточиться на прослушивании. При плохом прилегании амбушюров у закрытых наушников ухудшается воспроизведение низких частот, поэтому у закрытых наушников с дужкой давление, производимое ими на голову, как правило, выше, чем у открытых. (чашечек) Проблемный вопрос: Как устроены наушники? Практически все наушники, предназначенные для произведения звука, устроены одинаково. Если рассматривать конструкцию одного наушника, то в общем приближении он состоит из корпуса и электромагнитного устройства в состав которого, в свою очередь, входит катушка, гибкая мембрана и магнит .Катушка, как правило, представляет собой каркас, закрепленный на мембране и имеющий обмотку из тончайшей медной проволоки с сопротивлением в диапазоне от 20–120 Ом (буквально в последние годы за рубежом появился стандарт 50-600 Ом). Именно на выводы обмотки подается напряжение, которое находится в прямой зависимости от источника звукового сигнала. Постоянный магнит располагается внутри катушки и благодаря наличию зазора между каркасом катушки и магнитом у него есть возможность свободно перемещаться вдоль оси катушки. Схема работы достаточно проста. К корпусу наушника неподвижно крепится постоянный магнит, создающий статическое магнитное поле. Обычно в откровенно дешевых наушниках используют ферритовые магниты, в большинстве моделей среднего и высокого уровня нормой стало использовать неодимовые. В статическом магнитном поле находится катушка из провода, по которому проходит переменный ток, промодулированный звуковым сигналом. Изменение тока в проводнике приводит к изменению электромагнитного поля, окружающего его. В свою очередь, взаимодействие двух магнитных полей (постоянного от магнита и переменного от катушки) заставляет катушку перемещаться. Катушка крепится к тонкой мембране, закрепленной на эластичном подвесе, и движение катушки вызывает вибрацию мембраны, которая передается по воздуху и воспринимается нами как звук. Мембраны изготавливают из разного материала, и это, безусловно, влияет на звук. В дешевых наушниках используются разные синтетические полимерные пленки, в решениях дороже очень популярен майлар, целлюлоза и другие материалы. Проблемный вопрос: Какой вред наушники наносят организму человека? Наушники могут оказывать негативное влияние на слух. Дело в том, что наушники очень сильно приближают источник звука к органу слуха, то есть к внутреннему уху, там, где находятся чувствительные окончания слухового нерва. И поэтому воздействие звука на внутреннее ухо становится чрезмерным. Кроме того, в наружном слуховом проходе постоянно находится инородное тело. Скапливается сера, воспаляется кожа слухового прохода, что также может привести к снижению слуха. Слишком высокая громкость в динамиках наушников повреждает оболочки нервных клеток головного мозга, что угрожает глухотой. Отоларингологи отмечают, что самым ранним симптомом поражения чувствительных окончаний слухового нерва в ушной раковине является снижение восприятия высоких звуков, таких как звон проводов, писк комара. Считается, что самые тихие звуки, которые способно уловить здоровое ухо, это 10-15 дБ. Для примера, шепот оценивается уже в 20 дБ, разговор — в 30-35 дБ, а крик — в 60 дБ. По-настоящему опасны для слуха звуки силой от 90 дБ, с таким звуком прибывает поезд в метро. Между тем, максимальная громкость большинства современных музыкальных устройств достигает 105 дБ. Последние исследования ученых показали, что при шуме свыше 100 децибел, разрушается миелиновая оболочка, защищающая нервные независимо от возраста, волокна уха от повреждений. По этой причине ухудшается передача сигналов и слух. Стоит отметить, что звон и шум в ушах сравним с фонацией аудиосистемы при повреждении кабеля. Миелиновая оболочка обладает свойством восстанавливаться в полной тишине, поэтому временно потерянный слух к человеку постепенно возвращается. И именно по этой причине так опасно ее повреждение. Между тем, согласно статистическим данным, каждый десятый слушатель МР3-плееров, имеет диагностированные нарушения слуха. В то же время к врачу обращаются, как правило, уже в случае, когда изменения слухового аппарата стали необратимыми. Необходимо также сказать об опасности из-за наушников пропустить важный звуковой сигнал, например, при движении по дороге, как водителями, так и пешеходами, что может стать причиной дорожно- транспортного происшествия. Именно по этой причине во многих странах вводятся ограничения на использование наушников водителями. По данным полицейской статистики, проанализированной учеными из университета Балтимора, за последние семь лет из-за наушников произошло 116 происшествий, в которых пострадали пешеходы. В основном, пострадавшими были молодые люди до 30 лет, они составили 68% от общего числа умерших или получивших серьезные травмы. При этом каждому десятому было около 18 лет. Ученые отметили, что число случаев резко возросло в течение пяти лет. Так, если в конце 2005 года таких случаев было 16, то в конце 2011-го их стало уже 47. Около 70% происшествий имели летальный исход, а 89% трагедий произошло в городе. Авторы исследования отмечают, что опасности наушников для пешеходов, слушающих музыку на ходу, уделяется недостаточно внимания. По мнению ученых, тот факт, что количество пострадавших от наушников неуклонно растет, свидетельствует об актуальности проблемы в последнее время, когда плееры есть практически у каждого. Наушники таят в себе и еще одну опасность. По мнению ученых, использование наушников длительное время может привести к внутривенному напряжению, повышению артериального давления и к головной боли. Снижается от наушников и концентрация внимания, ослабевают и разрушаются нервные окончания. В результате этого человек, становится невнимательным и раздражительным. Конец формы Таким образом, становится очевидно, что наушники совсем не так безобидны, как может показаться на первый взгляд. после часового прослушивания музыки, Поблемный вопрос: Возможно ли уменьшить вред? Cохранить здоровье любителям слушать музыку через эти электронные устройства может помочь соблюдение несложных правил. Прежде всего, следует покупать большие наушники, размером с кулак, не проникающие внутрь уха. Такие устройства наносят гораздо меньший вред барабанным перепонкам. Поскольку к частичной потере слуха может привести прослушивание музыки мощностью в 90 децибел, не следует слушать музыку мощностью 85 децибел более 8 часов подряд. Следует также ограничить прослушивание плееров, воспроизводящих звук с громкостью от 110 децибел. Лучше всего использовать плееры со специальными звуковоспроизводящими устройствами, которые ограничивают громкость звучания. Также следует выбирать дорогие, качественные наушники. Кроме того, следует избегать применения наушников-"капелек", так как они направляют звук к барабанным перепонкам гораздо более интенсивно. Именно по этой причине сегодня проникающие в ушную раковину наушники запрещены в Японии. Проблемный вопрос: Какие наушники наиболее опасны? Врачи считают, что наиболее опасным видом наушников (одновременно и самым популярным) являются наушники-вкладыши. Из-за того, что они находятся значительно ближе к барабанным перепонкам нежели наушники обычные, вред слуху наносится действительно серьезный. Но самой серьезной угрозой для вашего слуха являются вакуумные наушники, которые плотно прилегают к стенкам слухового прохода и направляют звук четко на барабанную перепонку. При регулярном прослушивании музыки в такого рода наушниках в течение 3-4 лет вам грозит потеря слуха 1 степени. Музыку в наушниках-вкладышах можно слушать не более, чем 30-40 минут в день, а с обычными наушниками — не более 1 — 1,5 часа. При этом громкость не должна быть максимальной, достаточно 60%. Когда громкость в наушниках повышается, усиливается давление на среднее ухо, что может привести к деформации барабанной перепонки. Если такое произойдет, и она травмируется, может произойти кровоизлияние в слуховой аппарат. При этом страдает не только слуховой аппарат, но и центральная нервная система. Поэтому наушники и слух — не единственные участники этого процесса. В частности, человек может стать раздражительным, он может часто чувствовать слабость и усталость. Заключение Таким образом, ответ на основолагающий вопрос таков: наушники наносят серьезный вред организму человека, но при правильном использовании проблем со здоровьем можно избежать. При работе над проектом я узнала, историю создания наушников, их устройство, о том как наушники влияют на человека, как можно обезопасить себя от проблем со здоровьем. Это мой четвертый проект, поэтому серьезных трудностей при его создании я не испытала. я усовершенствовала свои навыки в создании презентации, научилась грамотно работать с источниками информации, выделять наиболее главное из огромного объема найденного материала. Я считаю, что полученные знания и навыки помогут мне в дальнейшей учебе в школе. Так же приобретенные навыки пригодятся при поступлении в ВУЗ и в трудоустройстве на интересную работу. Работая над проектом, Ресурсы: http://medtown.ru/0.    htm http   ://   www   .  medpulse    .  ru   /  health  /  prophylaxis      /  diagnostics  /14644.      html http://medicport.ru/stati/bolezni_uha_gorla_­ _nosa/vliyanie_naushnikov_na_sluh_cheloveka    / http://vmestesnami.com/a­ya­devochka­s­pleerom­naushniki­ubiytsyi­sluha    / • • • •