Естественными источниками инфразвука в земной коре являются сейсмические и вулканические явления. Инфразвук генерируется в этом случае землетрясениями, обвалами, извержениями вулканов.
Землетрясения – подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещениях и разрывов в коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний (инфразвуковых и сейсмических волн).
Различают Р- и S-волны.
Р-волны – это глубинные волны, при прохождении которых породы то растягиваются, то сдавливаются.
S-волны – это упругие, поверхностные волны, которые расходятся в стороны или движутся вверх и вниз.
Основная особенность инфразвука, обусловленная его низкой частотой – малое поглощение. При распространении в глубоком море и в атмосфере на уровне земли инфразвуковые волны частотой 10-20Гц затухают на расстоянии 1000км не более чем на несколько дБ. Из-за большой длины волны на инфразвуковых частотах мало и рассеяние звука в естественных средах; заметное рассеяние создают лишь очень крупные объекты – холмы, горы, высокие здания и др. Вследствие малого поглощения и рассеяния инфразвук может распространятся на очень большие расстояния. Известно, что звуки извержения вулканов, атомных взрывов могут многократно обходить вокруг земного шара, сейсмические волны могут пересекать всю толщу Земли. По этим же причинам инфразвуки почти невозможно изолировать, и все звукопоглощающие материалы теряют эффективность на инфразвуковых частотах.
Установлено, что инфразвук с высоким уровнем интенсивности (120дб и более) оказывает вредное влияние на человеческий организм. Ещё более вредными являются инфразвуковые вибрации, поскольку при их воздействии могут возникать опасные резонансные явления отдельных органов. Мощный инфразвук может вызвать разрушение и повреждение конструкций, оборудования. Вместе с тем инфразвук вследствие большой дальности распространения находит полезное практическое применение при исследовании океанической среды, верхних слоёв атмосферы, для определения места извержения или взрыва. Инфразвуковые волны, излучаемые при подводных извержениях, позволяют предсказать возникновение цунами.
Для приёма инфразвука применяют микрофоны, гидрофоны и геофоны. Используются также специальные низкочастотные приёмники электро-химического, термистерного и оптического типа.
Прослушивание шума прибоя (приложение 5 на CD диске).
Шум прибоя можно получить опытным путем.
Опыт с домино. Домино расставляется торцом на расстоянии 1,5 -2 см друг от друга. Толкнув первое домино, приходят в движение остальные, издав звук подобный звуку прибоя.
Опыт доказывает, что каждый элемент запускается толчком от предыдущего, а затем падает под действием собственного веса, т.е. за счет собственной потенциальной энергии в поле тяжести.
Существует изречение, что «Крысы бегут с тонущего корабля».
А почему? Что позволяет им заранее определить надвигающийся шторм или произойдет землетрясение?
Рассказ Алексеевой А. о распространении инфразвука на суше по плакату (см. приложение 6).
Исчезновение либо гибель экипажей морских судов ученые связывают с воздействием мощного инфразвука, генерируемого в штормовых зонах. Этому дают подтверждение опыты, проведенные на человеке. При воздействии инфразвука частотой 10 гц на организм практически здоровых мужчин от 20 до 25 обнаружили существенное изменение слуховой чувствительности. Сразу же после начала облучения возрастала частота сердечных сокращений на 11 ударов в мин., величина кровотока увеличивалась на 22%.
Выявлены патологические изменения со стороны центральной нервной системы.
Инфразвук в области от 6-7 гц оказывает губительное действие на экипажи судов (паника и покидание судов). Биологическое действие инфразвуковых колебаний менее 1 гц сводится к появлению признаков морской болезни со всеми сопутствующими изменениями центральной нервной системы и внутренних органов.
Итог урока: на экране презентация проекта (См. приложение 7).