3.1. Дія шуму і вібрації на організм людини

Шум — це одна з форм фізичного (хвильового) забруднень навколишнього середовища.

Як правило, шум нас дратує: заважає працювати, відпочивати, думати. Негативна дія шуму на життєдіяльність людини відома давно.

З того часу, як існують війни, масові-бойові вигуки однієї з ворогуючих сторін, барабанний бій викликали у протилежної сторони стресові явища, бажання втекти, врятуватись. Зараз вчені пояснюють, що гучні звуки, шум, стрілянина з гармат, гуркіт танків і літаків і навіть музика на рок-концертах сприймаються не тільки слуховими органами, а й шкірою, серцем, органами дихання. Вони збуджу­ють людину, є причиною виділення в її кров великої кількості гормонів (наприклад, адреналіну), тим самим сприяють виникненню почуття страху і небезпеки. Звичайно після концертів рок-музики слухачі часто сильно збуджуються, стають нервовими, агресивними, улаштовують бійки і погроми в залах. Встановлено, що молодь витримує шум більш інтенсивний, ніж люди віком більше 30-40 років. Проте згодом, як свідчить статистика, усі молоді люди, що надмірно захоплювалися гучною музикою мали ушкод­ження органів слуху, хвору нервову систему та інші захворювання.

Але шум може впливати і позитивно. Такий вплив на людину чи­нить, наприклад, шелест листя дерев, помірний стукіт дощових крапель, рокіт морського прибою. Позитивний вплив спокійної приємної му­зики відомий з давніх часів. Тому різноманітні оздоровчі процедури супроводжуються спокійною симфонічною або блюзовою музикою.

Нерідко шум несе важливу інформацію. Автомобіліст уважно при­слухається до звуків, які видає мотор, шасі, інші частини автомобіля, що рухається, бо будь-який сторонній шум може попередити аварію. Також за допомогою шуму, спричиненого рухом кораблів та підводних човнів, їх виявляють і пеленгують. Шум відіграє велику роль в акус­тиці, радіотехніці, радіоастрономії і навіть медицині.

Що таке шум і як він впливає на організм людини?

Джерела шуму

Шумове забруднення навколишнього середовища увесь час зростає. Особливо це стосується великих міст. Опитування жителів міст дове­ло, що шум турбує більше 50% опитаних. Причому, в останні десяти­ліття рівень шуму зріс у 10—15 разів.

Шум — один з видів звуку, який називають «небажаним» звуком. Як відомо з фізики, процес поширення коливального руху в середо­вищі називається звуковою хвилею, а область середовища, в якій поши­рюються звукові хвилі — звуковим полем. Розрізняють такі види шуму:

• ударний (штампування, кування);

• механічний (тертя, биття);

• аеродинамічний (в апаратах і трубопроводах при великих швидкос­тях руху повітря).

Основними фізичними характеристиками звуку є: ♦ частота /(Гц),

• звуковий тиск Р (Па), ♦ інтенсивність або сила звуку / (Вт/м²),

• звукова потужність to (Вт). Швидкість поширення звукових хвиль в атмосфері при 20°С становить 344 м/с. Як було сказано раніше у розді­лі 2 , органи слуху людини сприймають звукові коливання в інтервалі частот від 16 до 20 000 Гц. Але деякі із звуків не сприймаються органами слуху людини: коливання з частотою нижче 16 Гц — інфразвуки, з частотою вище 20 000 Гц — ультразвуки.

Мінімальна інтенсивність звуку, яку людина відчуває, називається порогом чутливості.

У різних людей він різний і тому умовно за поріг чутливості беруть зву­ковий тиск, який дорівнює 2*10"⁵ Н/м² (ньютон на метр квадратний) при стандартній частоті 1000 Гц. При цій частоті поріг чутливості /_р = 10 ^п Вт/м², а відповідний йому тиск /^>_о = 2'10'⁵ Па. Максимальна інтенсивність звуку, при якій вухо-починає відчувати болючі відчуття, називається порогом болісного відчуття, дорівнює 10² Вт/м², а відповідний їй звуко­вий тиск Р = 2*10² Па.

Зміни інтенсивності звуку і звукового тиску, які чує людина, величезні і станов­лять відповідно 10¹⁴ і 10^і разів, тому оперувати такими великими числами незручно. Для оцінки шуму прийнято вимірювати його інтенсивність і звуковий тиск не абсо­лютними фізичними величинами, а логарифмами відношень цих величин до умовного нульового рівня, що відповідає порогові чутливості стандартного тону частотою 1000 Гц. Ці логарифми відношень називають рівнями інтенсивності і звукового тиску і виражають в белах (Б). Одиниця виміру «бел» названа на честь винахідника теле­фону А.Белла (1847—1922 pp.). Оскільки орган слуху людини спроможний розрізняти зміни рівня інтенсивності звуку на 0,1 Б, то для практичного використання зручні­шою є одиниця в 10 разів менша — децибел (дБ).

Треба пам'ятати, що бел — це логарифм відношення двох однойменних фізичних вели­чин, і тоді не буде виникати помилок при порівнянні різноманітних звуків за їх інтенсив­ністю (рівнем). Наприклад, якщо тихий шелест листя оцінюється в 1 дБ, а голосна розмова

в 6,5 дБ, то звідси не випливає, що промова перевищує за гучністю шелест листя у 6,5разів. Відповідно до Бела одержуємо, що промова «голосніша» за шелест листя у 316 000 разів (10^6,5/ 10 = 10 ^6,5 = 316000). Останнє є наочною ілюстрацією закону Вебера—Фехнера.

Використання логарифмічної шкали для вимірювання шуму дозволяє вкладати великий діапазон значень — Іі Рв порівняно невеликий інтервал розмірів від О до 140 дБ. У табл. 3.1 наведено різноманітні «виробники шуму».

Таблиця 3.1

Зменшення рівня шуму поліпшує самопочуття людини і підвищує продуктивність праці. З шумом необхідно боротися як на виробництві, так і в побуті. Уміння дотримуватися тиші — показник культури люди­ни і її доброзичливого ставлення до навколишніх. Тиша потрібна лю­дям так само, як сонце і свіже повітря.

Не менш важливе значення для здоров'я і самопочуття людини має вібрація.

Вібрація — це коливання твердих тіл, частин апаратів, машин, устаткування, споруд, що сприймаються організмом людини як струс.

Часто вібрації супроводжуються почутим шумом.