Причини виникнення, характеристики та захист людини від впливу інфразвуку і ультразвуку

Звуковые колебания с частотой более 16-20 кГц являются ультразвуковы-ми.

В последние десятилетия ультразвуковая энергия получила широкое приме-нение в медицине для диагностики и лечения различных заболеваний, в промыш-ленности для очистки деталей, прошивки мелких отверстий, сварки миниатюрных узлов, ускорения химических реакций и электролитических процессов, в сельском хозяйстве для обработки семян перед посевом и др.

Плотность энергии ультразвуковых колебаний и волн в миллионы раз боль-ше плотности звуковой энергии слышимых звуков, поэтому они сильнее воздейству-ют на организм человека.

Систематическое воздействие на человека ультразвука больших уровней (100-120 дБ) может вызвать быструю утомляемость, боль в ушах, головную боль, функциональные нарушения нервной и сердечно-сосудистой систем, изменение давления, состава и свойств крови.

Ультразвук может действовать на человека, как через воздушную, так и че-рез жидкую и твердую среды.

Допустимые уровни звукового давления в среднегеометрических частотах соответственно равны:

12 500 Гц 75 дБ

16 000 Гц 85 дБ

20 000 Гц и выше 110 дБ

Вредное воздействие ультразвука на организм человека может быть устра-нено или снижено путем повышения рабочих частот, исключения паразитного излу-чения звуковой энергии, применением звукоизолирующих кожухов и экранов, меха-низацией и автоматизацией процессов, использованием дистанционного управления ультразвуковыми технологическими установками. Важное значение имеют организа-ционно-планировочные мероприятия (обучение, инструктаж, рационализация режи-ма труда и отдыха и др.).

Используемые для защиты от ультразвука кожухи и экраны изготавливаются из листовой стали, дюралюминия (толщиной 1 мм), текстолита или гетинакса (тол-щиной 5 мм). Эластичные кожухи могут быть изготовлены из нескольких слоев рези-ны общей толщиной 3-5 мм. Экраны могут быть прозрачными.

Защита от действия ультразвука при контактном воздействии состоит в при-нятии мер, позволяющих исключить контакт работающего с источником. Так, загруз-ку и выгрузку изделий следует производить при выключенном источнике ультразву-ка, а в случаях, когда выключение установки нежелательно, применяют специальные приспособления и индивидуальные средства защиты (ручки с виброизолирующим покрытием, резиновые перчатки и т.п.).

Инфразвук – это упругие волны, аналогичные звуковым, но с частотами ниже области слышимых человеком частот. За верхнюю границу инфразвуковой области принимают частоты 16-20 Гц.

Инфразвуковые колебания в природе генерируются землетрясениями, из-вержениями вулканов, морскими бурями и штормами. Они содержатся в шуме атмо-сферы и леса. Их источниками являются также грозовые разряды, взрывы и орудий-ные выстрелы. В сфере производства источниками инфразвука являются крупнога-баритные машины и механизмы (турбины, компрессоры, промышленные вентиляци-онные установки, холодновысадочное и штамповочное оборудование, кузнечное производство и др.).

Инфразвуковые колебания ввиду их большой длины волны характеризуются незначительным поглощением. Поэтому инфразвуковые волны в воздухе, в воде и в земной коре могут распространяться на большие расстояния, что используется как предвестник стихийных бедствий. В конце 60-х годов прошлого столетия француз-ский исследователь Гавро обнаружил, что инфразвук определенных частот может вызвать у человека тревожность и беспокойства. Слабые инфразвуки действуют на вестибулярный аппарат и вызывают ощущение морской болезни.

Длительное воздействие инфразвуковых колебаний на организм человека приводит к появлению утомляемости, головокружению, нарушению сна, психическим расстройствам, нарушению периферического кровообращения, функции централь-ной нервной системы и пищеварения. Колебания, с уровнем звукового давления бо-лее 120-130 дБ в диапазоне частот от 2 до 10 Гц могут приводить к резонансным яв-лениям в организме.

Для органов дыхания опасны колебания с частотой 1-3 Гц, для сердца – 3-5 Гц, для биотоков мозга – 8 Гц, для желудка – 5-9 Гц.

Уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц должны быть не более 105 дБ, а в полосе с частотой 32 Гц – не более 102 дБ.

Снижение неблагоприятного воздействия инфразвука достигается комплек-сом инженерно-технических и медицинских мероприятий, основными из которых яв-ляются: устранение причин генерации инфразвука в источнике образования (повы-шение жесткости конструкций больших размеров), устранение низкочастотных виб-раций, применение глушителей реактивного типа (резонансных и камерных), приме-нение индивидуальных средств защиты (специальные противошумы) и проведение медицинской профилактики (предварительных и периодических медицинских осмот-ров).

Первостепенное значение в борьбе с инфразвуком имеют методы, снижаю-щие его возникновение и ослабление в источнике, так как методы, использующие звукоизоляцию и звукопоглощение малоэффективны.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 28

1. Модель равновесного рынка. Устойчивость. Закон Вальраса.

Рассмотрим ситуацию на рынке товаров, когда производителей приходят для продажи своих товаров в объеме , где – индекс товара, - индекс продавца и купить некоторый набор товаров . О цене они договариваются следующим образом. Сначала выбирают начальную цену товаров , и в этих ценах, исходя из своей функции полезности, каждый участник формирует вектор спроса и сообщает его «секретарю рынка». Последний вычисляет общее предложение и спрос по каждому товару и, если предложение превышает спрос, то снижает цену. А если спрос превышает предложение, то повышает цену соответствующего товара. Новые цены «секретарь» объявляет участникам, которые формируют свои векторы спроса на товары в новых условиях. Процесс продолжается до тех пор, пока спрос не совпадет с предложением. Таким образом, будет достигнуто равновесное состояние рынка.

Таким образом, на каждом этапе согласования цен участник, используя свою функцию полезности , решает задачу:

. (Х.1)

Движущей силой механизма корректировки цен введем вектор избыточного спроса:

, (Х.2)

а скорость изменения цен поставим в зависимость от него:

. (Х.3)

Наложим на некоторые условия:

- непрерывная функция , (Х.4)

- однородная функция степени 0 по ,т.е. , (Х.5)

если , то . (Х.6)

Условие (Х.4) является следствием предположения гладкости функции полезности . Условие (Х.5) является естественным условием, требующим независимости ситуации на рынке при изменении масштаба цен. Условие (Х.6) говорит о том, что любой товар можно сделать желательным, если раздавать его бесплатно. Иногда условие (Х.4) ослабляется допущением: при .

Цены на рынке называются равновесными, если (т.е. в векторной форме ). Очевидно, что необходимым и достаточным условием равновесия является равенство .

Рынок называется устойчивым, если при любых начальных ценах

вектор цен приближается к равновесному значению.

Рассмотрим некоторые свойства траекторий .

Утверждение х.1. Если , то для всех .

Это следует из (Х.3), (Х.4) и (Х.6), поскольку, если для некоторого близка к , у которой , то на траектории вблизи в силу (Х.6) . А это значит, что в некоторый момент должна увеличиться и не может быть достигнута.

Утверждение х.2. (закон Вальраса) .

Действительно в силу (Х.1) . Просуммировав по и используя (Х.2) получим закон Вальраса.

Утверждение х.3. Каждая траектория лежит на поверхности – мерной сферы.

Утверждение х.4. На каждой сфере имеется, по крайней мере, одна точка равновесия .