- •Лекция 4
- •Акустика
- •6.1. Природа звука и его физические характеристики
- •§ 6.2. Характеристики слухового ощущения. Понятие об аудиометрии.
- •§ 6.3. Физические основы звуковых методов исследования в клинике
- •§ 6.4. Волновое сопротивление. Отражение звуковых волн. Реверберация
- •§ 6.5. Физика слуха
- •6.6. Ультразвук и его применения в медицине
- •6.7. Инфразвук
- •6.8. Вибрации
6.7. Инфразвук
Инфразвуком называют механические (упругие) волны с частотами, меньшими тех, которые воспринимает ухо человека (< 20 Гц).
Источниками инфразвука могут быть как естественные объекты (море, землетрясение, грозовые разряды и др.), так и искусственные (взрывы, автомашины, станки и др.).
Инфразвук часто сопровождается слышимым шумом, например в автомашине, поэтому возникают трудности при измерении и исследовании собственно инфразвуковых колебаний.
Для инфразвука характерно слабое поглощение разными средами, поэтому он распространяется на значительное расстояние. Это позволяет по распространению инфразвука в земной коре обнаруживать взрыв на большом удалении его от источника, по измеренным инфразвуковым волнам прогнозировать цунами и т. д. Так как длина волны инфразвука больше, чем у слышимых звуков, то инфразвуковые волны сильнее дифрагируют и проникают в помещения, обходя преграды.
Инфразвук оказывает неблагоприятное влияние на функциональное состояние ряда систем организма: вызывает усталость, головную боль, сонливость, раздражение и др. Предполагается, что первичный механизм действия инфразвука на организм имеет резонансную природу. Резонанс наступает при близких значениях частоты вынуждающей силы и частоты собственных колебаний (см. § 5.5). Частоты собственных колебаний тела человека в положении лежа (3—4 Гц), стоя (5—12 Гц), частоты собственных колебаний грудной клетки (5—8 Гц), брюшной полости (3—4 Гц) и т. д. соответствуют частоте инфразвуков.
Снижение уровня интенсивности инфразвуков в жилых, производственных и транспортных помещениях — одна из задач гигиены.
6.8. Вибрации
В технике механические колебания различных конструкций и машин получили название вибраций.
Они оказывают воздействие и на человека, который соприкасается с вибрирующими объектами. Это воздействие может быть как вредным и приводящим в определенных условиях к вибрационной болезни, так и полезным, лечебным (вибротерапия и вибромассаж).
Основные физические характеристики вибраций совпадают с характеристиками механических колебаний тел, это:
- частота колебаний или гармонический спектр ангармонического колебания;
- амплитуды смещения, скорости и ускорения;
- энергия и средняя мощность колебаний.
Кроме того, для понимания действия вибраций на биологический объект важно представлять себе распространение и затухание колебаний в теле. При исследовании этого вопроса используют модели, состоящие из инерционных масс, упругих и вязких элементов (см. § 8.3).
Вибрации являются источником слышимых звуков, ультразвуков и инфразвуков.