Проектная работа по физике на тему: «Что такое Голос

Проектная работа по физике
на тему:
«Что такое Голос Моря и как от него
защититься?»
Выполнил:
Руководитель:
ученик 9 «а» класса
ГБОУ №419 г.Санкт-Петербурга
Катрушенко Максим
учитель физики Валькова Юлия Александровна
2011-2012 уч.г.
План проекта
•
•
•
•
Поиск информации
Обработка информации
Разработка проекта
Консультация с учителем
Проблемный вопрос:
Гипотеза: «Является ли пагубным воздействие
«Голоса моря» на человека и можно ли от него
защититься?».
Цель проекта: «Создание защиты, которая
может защитить или снизить влияние «Голоса
моря» на людей».
Актуальность работы
Ежегодно по неизвестным причинам исчезают десятки судов и
самолетов, пролетавших над морем. Часто, в море, люди по не
объяснимым причинам испытывают боль в ушах,страх и
беспокойство . Актуальность моего проекта заключается не
только в том, чтобы не только найти выход и избежать
массовых исчезновений морского и воздушного транспорта ,
но и использовать энергию ,создающую инфразвук , в
промышленных целях.
План
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Введение
Что такое инфразвук?
Как действует инфразвук на человека?
Что такое «Голос моря»?
Открытие «Голоса моря»
Закон «Золотой арфы»
Меры борьбы с «Голосом моря»
Критерии оценки
Покрывать корабли специальными полимерными материалами
Выделить зоны с наиболее сильным инфразвуковым влиянием
Разработать новый способ оболочки корпуса судов
Создавать преграды из ВЭС
Создать специальные костюмы
Итог
Продукт проекта
Использованные информационные ресурсы
Введение
«Голос моря» является одним из
самых опасных и необъяснимых
природных явлений. Ежегодно
обнаруживаются плавающие суда с
припасами, без пробоин, но на них нет
ни одного человека.
70 лет назад русские ученые открыли,
что с приближением шторма у экипажа
судна появляется чувство беспокойства и
страха. Со временем это явление нашло
своё объяснение- звуковые колебания
инфразвука совпадают с биоритмами
человека ,и вследствие этого у человека
возникают разногласия между
вестибулярным аппаратом и органами
зрения.
Что такое инфразвук?
Инфразвук (от лат. infra — ниже, под) - упругие волны, аналогичные звуковым, но с
частотами ниже области слышимых человеком частот. Инфразвук содержится в шуме
атмосферы, леса и моря. Источником инфразвуковых колебаний являются грозовые
разряды (гром),а также взрывы и орудийные выстрелы.
Что такое инфразвук?
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.
Распространение инфразвука на
большие расстояния в море даёт
возможность предсказания стихийного
бедствия — цунами. Звуки взрывов,
содержащие большое количество
инфразвуковых частот, применяются для
исследования верхних слоев атмосферы,
свойств водной среды.
Как действует инфразвук на
человека?
Влияние инфразвука на человека будет эффективным , если задействовать
механический резонанс упругих колебаний с частотой ниже 16 Гц, не
воспринимаемым на слух.
Звук малой интенсивности вызывает
тошноту и звон в ушах, а также ухудшение
зрения и безотчетный страх.
Звук средней интенсивности расстраивает
органы пищеварения и мозг, рождая паралич,
общую слабость, а иногда слепоту.
Самым опасным считается промежуток от
6 до 9 Гц. Значительные психотропные
эффекты сильнее всего выказываются на
частоте 7 Гц, созвучной альфаритму
природных колебаний мозга.
Что такое «Голос моря»?
"Голос моря" - это инфразвуковые волны, возникающие над
поверхностью моря при сильном ветре, в результате вихреобразования за
гребнями волн.
Во время шторма на гребнях волн, может генерироваться звук с частотой
в 6 герц. С усилением ветра и возрастанием амплитуды волн «Голос
моря» приобретает особую мощь.
Открытие «Голоса моря»
В 1934 году в Карском море на гидрографическом
корабле "Таймыр" наблюдатель В. А. Березкин,
наполнив водородом оболочку шара-зонда, перед тем
как выпустить его в воздух, случайно приблизил его к
уху и почувствовал резкую боль в барабанной
перепонке. Убрал — боль прошла, снова к уху — боль
возобновилась. Дотошный наблюдатель обратился к
плававшему вместе с ним на том же корабле известному
В. В. Шулейкину с просьбой объяснить, в чем дело,
однако и Василий Владимирович не знал.
Спустя три года Шулейкин доказал, что когда ветер
проносится над гребнями волн штормового моря, в
воздухе возбуждаются не слышимые нашим ухом
низкочастотные инфразвуковые колебания, которые
распространяются очень далеко от места своего
зарождения. Свои исследования он опубликовал в
статье «Голос моря».
Закон «золотой арфы»
Учёные установили, что при обтекании воздушным потоком струны или любого
препятствия поток дробится на отдельные порции, которые создают вокруг тела
колебания которые воспринимаются нами как звук Если наступает резонанс, то
интенсивность звука резко усиливается. Поэтому в случае «золотой арфы»
преобладающей будет какая-то одна струна. Так звучат натянутые снасти корабля во
время сильного шторма, возникает шелест леса.
Вначале была разработана теоретическая схема, в которой колебания в воздухе
возникали над гребнями и впадинами ветровых волн. Но впоследствии была с
успехом испытана схема, предложенная Н.Н.Андреевым- специалистом по акустике
движущихся сред , согласно которой этот «голос моря» возникает над волнами
вследствие вихрей, которые появляются при обтекании волн ветровым потоком.
Меры борьбы с «Голосом моря»
1. Покрывать корабли специальным полимерным
покрытием;
2. Выделить зоны с наиболее сильным
инфразвуковым влиянием на людей и проложить
маршруты кораблей вне данных зон;
3. Разработать новый способ оболочки корпуса
судов;
4. Создавать преграды , использующие энергию
инфразвука;
5. Создать специальные костюмы, на которые не
будет действовать инфразвук.
Критерии оценки
•
•
•
•
•
Эффективность
Стоимость
Специфичность
Длительность использования
Дополнительные возможности
Покрывать корабли специальными
полимерными материалами
2
Можно использовать полимерные композиционные материалы , потому что они
обладают не только высокой плотностью, но малой массой.
К примеру-углепластики. Это полимерные композиционные материалы из
переплетённых нитей углеродного волокна, расположенных в матрице из полимерных
смол. Материалы отличаются высокой прочностью, жёсткостью и малой массой,
часто прочнее стали, но гораздо легче.
Вследствие дороговизны и спецэффичности эти материалы можно использовать
только в крайних случаях.
Выделить зоны с наиболее сильным
инфразвуковым влиянием
4
Это практический самый эффективный и дешёвый способ избежать
инфразвукового воздействия.
Единственные проблемы , которые появляются в этом случае- это увеличение
длительности перевозки, увеличение затрат на топливо, продукты и т.д.
Разработать новый вариант оболочки
корпуса судов
Одним из условий пагубного влияния
инфразвуковых волн на экипаж судна
является совпадение резонансной частоты
колебаний корпуса судна и его рангоута с
частотой воздействующих на судно
инфразвуковых волн атмосферы. В этом
случае само судно становится как бы
вторичным источником инфразвука,
намного усиленного.
В данном случае можно использовать
разработку Санкт-Петербургского
института инженеров железнодорожного
транспорта- сделать стенки корабля
податливыми и добавить небольшие
отверстия, что будет позволять выравнивать
низкочастотные переменные давления в
потоке воздуха, идущего сквозь судно .
3
Создавать преграды в виде ВЭС
Суть изобретения – в круглой "линзе" вокруг
лопастей и создании за ветряком зоны с
пониженным давлением .При этом инфразвук
будет преобразовываться в звук ,который будет
гораздо больше 16 Гц. Но это только одна
сторона медали…
Благодаря, такой ВЭС будет создаваться
гораздо больше электроэнергии по сравнению с
другими аналогами. Это проявляется ,за счёт
нескольких факторов:
•Размер ВЭС
•Скорость ветра может достигать 200 км/ч
•и другие…
5
Создать специальные костюмы
Уже давно известно что наушники высокого
класса обеспечивают хорошую
звукоизоляцию от внешнего шума. Также
можно использовать специальные
изолирующие шлемы , которые также
предохраняют от звукового воздействия.
4
Для защиты жизненно важных органов
следует разработать костюм, сделанный из
прочных , водостойких и пластичных
материалов. Недавно в Австралии была
разработана графеновая бумага , обладающая
удивительными механическими свойствами,
хорошей гибкостью и высокой упругостью . В
будущем, можно будет использовать
графеновую бумагу и в качестве защиты от
инфразвука.
Итог
Заключение
Наиболее сложно защититься от инфразвука образующегося в морских условиях,
т.к. площадь его образования очень велика. Существует несколько различных способов
защититься от этого воздействия, каждый из которых имеет свои особенности.
Самый выгодный из этих способов: создать систему ветряных электростанций,
которые будут преобразовывать инфразвук в звук или ,даже , в ультразвук, которые
быстро поглощаются окружающей средой и практически не воздействуют на
человеческий организм. Такие электростанции производят гораздо больше энергии, по
сравнению с другими ВЭС, поскольку находятся на открытой местности, где ветер
может достигать больших скоростей. К тому же, ∅ лопастей этих сооружений гораздо
крупнее остальных ВЭС, что так же даёт преимущество в количестве производимой
энергии.
Продукт проекта
1. Предложен способ получения альтернативной
электроэнергии;
2. Предложено несколько различных способов
защиты людей , от пагубного воздействия
«Голоса моря».
Использованный информационные
ресурсы
•
•
•
•
•
•
•
•
http://www.mystworld.su
http://ru.wikipedia.org
http://han-samoilenko.narod.ru
http://andreyrazdrogin.narod.ru
http://www.skeptik.net
http://plastinfo.ru
http://www.nkj.ru
http://www.membrana.ru