Захист від шуму, ультра- і інфразвуку, вібрації

1. Дія шуму, ультра- і інфразвуку, а також вібрації на організм людини

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Шум - _______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Механічні коливання __________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Мінімальний інтервал часу, через який відбувається повторення руху тіла, називають періодом коливань(Т), а зворотну йому величину - частотою коливань(f). Ці величини пов'язані між собою простим співвідношенням:

(1)

де f - частота коливань в герцах(Гц);

Т- період коливань в секундах, с.

Таким чином, частота коливань визначає число коливань, що сталися за 1 секунду. Одиниця виміру частоти - герц(Гц), 1 Гц=1 с^{- 1}.

Для характеристики коливань використовують також циклічну частоту (ω, с^-1), яка визначається як число коливань, що відбуваються за 2π секунд. Між звичайною і циклічною частотами існує наступний зв'язок:

(2)

Циклічна частота і період коливань пов'язані наступним співвідношенням:

(3)

Одним з найбільш частих видів коливань, існуючих в природі, являються гармонійні коливання (рис.1), що описуються рівнянням:

(4)

де х - зміщення тіла від положення рівноваги;

ω - циклічна частота коливань; t - час.

Максимальне значення зміщення від положення рівноваги (xm) називається амплітудою коливання. Величина, що стоїть під знаком косинуса, називається фазою гармонійного коливання:

. (5)

Фаза коливань початковий момент часу t = 0 називається початковою фазою. Фаза коливання характеризується величиною і напрямом відхилення коливання від положення рівноваги залежно від часу.

Поверхню, яка відділяє частки, що коливаються, від часток, що доки ще не прийшли в коливальний рух, називають ____________________________________________________. Сукупність точок, що коливаються в однакових фазах, ______________________________.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Фронт хвилі розташований перпендикулярно до напряму поширення хвилі. За формою фронту хвилі розрізняють плоскі і сферичні (рис.2).

Відстань між двома сусідніми частками, що знаходяться в однаковому режимі руху або в однаковій фазі, називається завдовжки хвилі X. На рис. 1 представлено графічне зображення гармонійних коливань і довжина хвилі.

Рис. 17.2. Види хвиль: а) плоска; б) сферична

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Швидкість V поширення коливань в просторі називається швидкістю хвилі. Зв'язок між довжиною хвилі λ, швидкістю хвилі V і періодом коливання T дається вираженням:

λ=VT, (6)

з виразу: V= (7)

Враховуючи, що частота коливання пов'язана з періодом співвідношенням (1), швидкість хвилі можна виразити через частоту:

V=λf.

Швидкість поширення звукових хвиль в газоподібному середовищі (ідеальний газ) визначається вираженням:

(8)

де Х – показник адіабати (стала величина, для повітря =1,41); Р – тиск газу; ρ – щільність газу.

У табл. 1 приведені швидкості поширення звукових хвиль в різних речовинах при кімнатній температурі.

Табл. 1. Швидкість розповсюдження хвиль для різних речовин

Речовина	Швидкість розповсюдження хвиль для різних речовин
	Подовжні	Поперечні
Алюміній	6320	3130
Свинець	2160	700
Залізо	5900	3230
Мідь	4730	2300
Нікель	5894	3219
Цинк	4120	2350
Кварцове скло	5570	3520
Вода (273 К)	1481	-
Повітря	331	-

Інтенсивність звуку виражається таким чином:

(9)

де I - інтенсивність звуку, Вт/м²;

Р - звуковий тиск(різниця між миттєвим значенням повного тиску і середнім значенням тиску, який спостерігається в середовищі за відсутності звукового поля). Па;

ρ - щільність середовища, кг/м³;

С - швидкість звуку в середовищі, м/с.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Рівень інтенсивності звуку визначають за формулою:

L₁= (10)

де L₁ – рівень інтенсивності в децибелах (дБ);

I – інтенсивність звуку, Вт/м²;

I₀ – інтенсивність звуку, що відповідає порогу чутливості людського вуха (I₀ – стала величина; I₀ ⁼ 10^-12 Вт/м² на частоті 1000 Гц).

Людське вухо, а також багато акустичних приладів реагують не на інтенсивність звуку, а на звуковий тиск, рівень якого визначається по формулі:

(11)

де Р – звуковий тиск. Па;

P₀ – пороговий звуковий тиск (P₀ – стала величина, P₀ = 2×10^-5 Па на частоті 1000 Гц).

Зв'язок між рівнем інтенсивності і рівнем звукового тиску визначається наступним вираженням:

L₁= (12)

де ρ₀ і С₀ – відповідно щільність середовища і швидкість звуку за нормальних атмосферних умов, тобто при t = 20 ºС і P₀ = 10⁵ Па;

ρ і С – щільність середи і швидкість звука в умовах виміру.

Ультразвук - __________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Інфразвук - ___________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________