Механічні небезпекИ

Під техногенними механічними небезпеками розуміються такі небажані впливи на людину, походження яких обумовлено кінетичною енергією тіл. Ці небезпеки створюються об'єктами, що падають, рухаються або обертаються.

Носіями техногенних механічних небезпек є машини, механізми, різноманітне технологічне устаткування, споруди, транспортні засоби і багато інших об'єктів, що впливають у силу різних обставин на людину своєю масою, кінетичною енергією й іншими властивостями.

В результаті дії механічних небезпек можливі тілесні ушкодження різноманітної тяжкості. Відповідно до статистики, щорічно в Україні в результаті дорожньо-транспортних подій гине понад 35 тис. чоловік і значно більша кількість отримує травми. Це більше, ніж від інших небезпек разом узятих.

Об'єкти, що являють механічну небезпеку, можна розділити за наявністю енергії на два класи: енергетичні і потенційні. Енергетичні об'єкти впливають на людину у зв'язку з наявністю енергетичного потенціалу. Розмір цього впливу можна оцінювати по різному. Наприклад, кількістю руху mV, кінетичною енергією mV²/2, потенціальною енергією mgh (m, \/ – маса і швидкість тіла відповідно, h – висота, g – прискорення вільного падіння).

Потенційні механічні небезпеки позбавлені енергії. Травмування в цьому випадку може відбутися за рахунок енергії самої людини. Наприклад, колючі і ріжучі предмети (цвяхи, що стирчать, задирки, леза і т.п.) становлять небезпеку при випадковому контакті людини з ними. До потенційних небезпек відносяться також і такі джерела небезпек, як нерівні і слизькі поверхні, якими пересувається людина, висота можливого падіння, відкриті люки й ін. Перераховані неенергетичні джерела небезпек є причиною численних травм (переломів, вивихів, струсів головного мозку, забитих місць).

За природою походження і характером впливу на людину до джерел механічних небезпек можна також віднести механічні коливання: шум, ультразвук, інфразвук, вібрації.

ШУМ

Звичайно під шумом розуміють безладні сполучення різноманітних за частотою й інтенсивністю звукових коливань у звуковому частотному діапазоні (від 16 до 20000 Гц). Швидкість поширення звукових коливань у повітрі – 344 м/с.

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

& Шум — це сукупність звуків різноманітної частоти та інтенсивності, що виникають у результаті коливального руху у пружних середовищах (твердих, рідких, газоподібних).

Головними джерелами шуму є:

· транспортні засоби,

· промислові об’єкти,

· будівельна техніка,

· літальні апарати,

· музичні інструменти,

· люди.

Шуми класифікуються:

· за походженням (механічні, аеродинамічні);

· за частотними характеристиками (тональні, широкополосні);

· за часовими характеристиками (постійні, переривчасті).

Шумове забруднення навколишнього середовища увесь час зростає. Опитування жителів великих 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.

Шум створюється джерелом, що має визначену потужність. Потужність, що припадає на одиницю площі, перпендикулярної до напрямку поширення звука, називається інтенсивністю, або силою звуку J.

Тиск Р, що виникає в середовищі при проходженні звука, називається акустичним. Він вимірюється в Па.

Абсолютні значення інтенсивності і тиску змінюються в широких межах і користуватися цими значеннями незручно. Як відомо, відповідно до закону Вебера-Фахнера, відчуття людини пропорційні логарифму подразника. Тому введені показники, названі рівнями, що виражаються в децибелах (дБ).

Рівень інтенсивності шуму визначається за формулою:

де J₀ = 10^-12 Вт/м² – інтенсивність звука частотою 1000 Гц, що відповідає прийнятому порогові чутливості.

& Поріг чутливості – це мінімальна інтенсивність звуку, яку людина відчуває.

Рівень звукового тиску дорівнює: ,

де Р₀ = 2´10^-5 Па – звуковий тиск, що відповідає порогові чутливості на частоті 1000 Гц.

Ці наведені логарифми відношень називають рівнями інтенсивності і звукового тиску і виражають в децибелах (дБ). Одиниця виміру «бел» названа на честь винахідника телефону А.Белла (1847— 1922рр.). 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): 1Б=10дБ.

Таблиця 1
Рівень шуму, дБ
Постріл снаряду
Постріл гвинтівки
Старт космічної ракети
Зліт реактивного літака
Блискавка
Рок-музика
Важка вантажівка
Відбійний молоток
Салон автомобіля
Машбюро
Читальний зал
Сільська місцевість	ЗО
Шепіт (1 м)
Зимовий ліс у безвітряну погоду

& Максимальна інтенсивність звуку, при якій вухо починає відчувати болючі відчуття, називається порогом болісного відчуття, дорівнює J=10² Вт/м², а відповідний їй звуковий тиск Р=2´10² Па.

Якщо тихий шелест листя оцінюється в 1 дБ, а голосна розмова в 6 дБ, то звідси не випливає, що промова перевищує гучністю шелест листя у 6 разів. Відповідно до Бела одержуємо, що промова «голосніша» за шелест листя у 100000разів (10^6,5/10¹ = 10⁵= 100000). Це є наочною ілюстрацією закону Вебера-Фехнера. У табл. 1 наведено рівні різноманітних джерел шуму.

Залежність рівнів звуку від частоти називається спектром шуму.

Ступінь шкідливості шуму для людини залежить від його інтенсивності, величини звукового тиску і інших характеристик:

· високочастотні шуми більш шкідливі і неприємні, ніж низькочастотні;

· більш шкідливими є тональні шуми в порівнянні із широкополосними, переривчасті в порівнянні з постійними.

Допустимими рівнями шуму для різноманітних помешкань є:

· для відпочинку і сну – 30...45 дБ;

· для розумової праці – 10...15 дБ;

· для цехів, магазинів – 50...70 дБ.

Як правило, шум нас дратує: заважає працювати, відпочивати, думати. Негативна дія шуму на життєдіяльність відома давно. 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. Встановлено, що молодь витримує шум більш інтенсивний, ніж люди віком більше 30-40років. Проте згодом, як свідчить статистика, люди, що надмірно захоплювалися гучною музикою мали ушкодження слуху, хвору нервову систему та інші захворювання.

При постійних рівнях у 70 дБ, виникають порушення нервової системи, при 90 дБ порушується слух, при 120 дБ виникає у вухах фізичний біль (при 150 дБ – нестерпна), що призводить до руйнації барабанних перетинок.

Але шум може впливати і позитивно. Такий вплив на людину чинить, наприклад, шелест листя дерев, помірний стукіт дощових крапель, шум морського прибою. Позитивний вплив спокійної приємної музи мий з давніх часів.

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

Вплив звукових коливань на організм людини позначаються, насамперед, на органах слуху, викликаючи згодом зниження їхньої чутливості, а також на центральній нервовій системі, викликаючи її розлади. Крім того, вони можуть викликати такі захворювання як гіпертонія, виразки шлунково-кишкового тракту й ін.

Вухо людини сприймає звукові коливання в межах 16... 20000 Гц. Нижче 16 Гц і вище 20000 Гц знаходяться, відповідно, області нечутних людиною інфразвуків і ультразвуків.