Ievads.
Es rakstu zinātniski pētniecisko darbu fizikā un es esmu izvēlējies tēmu „Skaņas izolēšana telpā .” Šis ir mans pirmais zinātniski pētnieciskais darbs. Es centos šo darbu izveidot ļoti interesantu. Un ceru, ka iegūtā informācija noderēs visiem, kas šo darbu lasīs.
Fizika vienmēr man ir bijusi interesanta mācība, tāpēc zinātniski pētniecisko darbu es izvēlējos rakstīt tieši šajā mācībā. Es esmu dzirdējis, ka daudziem skolēniem fizika, kā mācība nepatīk. Bet viņi neapzinās to, ka fizika ir mums visapkārt. Bērnībā arī es nezināju, ka ar fiziku ir saistīta visa mūsu dzīve. Es izvēlējos šo tēmu tāpēc, ka tā ir kļuvusi ļoti aktuāla mūsu visu dzīvēs. Veikalos parādās aizvien jaudīgākas akustiskās iekārtas, kuras ir ļoti populāras jauniešu vidū. Mūzikas atskaņotāju jauda pārsniedz jau 1000 W. Šādu skaņu brīvā dabā varam dzirdēt vairāku kilometru attālumā. Mums, jauniešiem patīk klausīties skaļa mūzika, bet to nevar izturēt mūsu vecāki un kaimiņi, ja mēs klausāmies pārāk skaļu mūziku var izcelties skandāls gan ar vecākiem, gan kaimiņiem, visbiežāk tā atgadās daudzdzīvokļu namos, tāpēc ir izgudroti skaņas izolējoši materiāli ar, kuriem pārklājot sienas un griestus ir iespējams samazināt trokšņu līmeni. Es centos noskaidrot, kas ir šie materiāli, lai informētu jauniešus par iespējām klausīties skaļu mūziku netraucējot kaimiņus un cilvēkus sev visapkārt. Arī es esmu tas, kurš mīl klausīties skaļu mūziku, tādēļ varēšu ļoti daudz mācīties no materiāliem, kurus apkopošu. Mans galvenais mērķis ir noskaidrot – kā samazināt trokšņu līmeni telpās.
Galvenie uzdevumi:
Noskaidrot, kādi faktori ietekmē skaņu rašanos.
Apkopot veikto aptauju.
Noskaidrot, kādi ir skaņas izolācijas veidi telpās.
Savu zinātniski pētniecisko darbu iesāku ar materiāliem par akustiku. Zinātniski pētnieciskais darbs turpinās ar materiāliem, kurus savācu no dažādām grāmatām un žurnāliem, par skaņas izplatīšanās ātrumu dažādās vielās. Vēl tika iekļauti manā zinātniski pētnieciskajā darbā materiāli par atbalsi, jo tas ir svarīgs jautājums lielajās zālēs, teātros un vietās, kur publika jūt vismazākās akustikas nepilnības, un kuras konstruējot ir jābūt ļoti precīziem ievērojot visus skaņas un atbalss pamatlikumus – akustikas pamatlikumus
Manā teorijas daļā ir trīs lielas nodaļas, kurās ir apkopoti materiāli, lai lasītājs iepazītos ar fizikas teoriju, akustiku saistītos jautājumos, un varētu orientēties pētnieciskās daļas nozīmē. Lai lasītājs saprastu, kas ir akustika, jo tā nav tikai skaņa, kuru mēs dzirdam ikdienā, bet aizsniedzas līdz lietām, kuras cilvēks, kurš nav mācījies un iepazīstināts ar šo tēmu, nevar pat iedomāties.
1. nodaļa – „Akustika” , ir ievads teorijas daļā. Tajā iekļautas definīcijas, kā arī manas domas par akustiku. Ir iekļauti vēstures materiāli, kurā atspoguļotas metodes ar, kurām pētītas dažādas akustiskās parādības.
2. nodaļa – „Skaņas izplatīšanās ātrums.” Nodaļā ir aprakstīts ātrums ar kādu skaņa izplatās dažādās gāzēs, šķidrumos un cietos ķermeņos.
3. nodaļa – „Atbalss” stāsta par vēl vienu akustikas elementu, kas ir neatņemama sastāvdaļa manā zinātniski pētnieciskajā darbā.
Pētniecisko daļu es iesāku ar savu kaimiņu un radinieku aptaujāšanu. Centos noskaidrot to, vai kaimiņus ir traucējuši citi kaimiņi ar skaļu uzvešanos, vai mūziku. Kā viņi ir rīkojušies attiecīgajā situācijā? Un vēl uzdevu daudzus jautājumus, kas pēc manām domām ir ļoti aktuāli mūsdienās. Rezultāti tika apkopoti diagrammās. Esmu apkopojis materiālus par skaņas izolējošiem materiāliem, kurus ieguvu būvniecības veikalā „Tapro.”
Pētījums apkopots divās lielās nodaļās:
1. nodaļa – „Kā mēs saprotam skaņas izolāciju.” Nodaļā, kā jau iepriekš minēts ir apkopoti aptaujas dati, kas iegūti aptaujājot kaimiņus un radiniekus.
2. nodaļa – „Skaņu izolējoši materiāli.” Šajā nodaļā ir apkopoti dati par skaņu izolējošiem materiāliem, balstoties uz veikalā savāktajiem izglītojošiem materiāliem, kā arī ir iekļauta dažāda papildus literatūra.
Zinātniski pētnieciskais darbs kopumā sastāv no piecām atsevišķi izceltām nodaļām, kas sevī ietver arī vairākas apakšnodaļas. Pielikumā es apkopoju materiālus no veikaliem, galvenokārt dažādus bukletus. Varam apskatīt arī cenas par dažādiem skaņu izolējošiem materiāliem, kas apkopoti pielikumā.
1. Akustika.
1.1 Ievads akustikā.
Akustika ir fizikas nozare, kas pēta elastīgo svārstību un viļņu izplatīšanos, to mijiedarbību ar vidi, kurā šīs svārstības izplatās. Šo svārstību frekvence atrodas intervālā 0…1013 Hz. Akustiku iedala
a) vispārīgajā akustikā, kas eksperimentāli un teorētiski pēta ar elastīgo un svārstību viļņu izplatīšanos, uztveršanu saistītas parādības, un
b) lietišķajā akustikā, kas pēta elastīgo svārstību izmantošanu mūzikā, radiosakaros, svārstību izplatīšanās īpatnības atmosfērā, ūdenī celtnēs; tā pēta arī trokšņus, vibrācijas un izstrādā metodes to samazināšanai.
1.2 skaņas skaļums.
Vienas un tās pašas frekvences skaņa var būt gan klusāka, gan skaļāka. Arī skaņas skaļums ir katru skaņu raksturojošs lielums. Jo auss bungādiņas vai skaļruņa membrānu svārstību atvēziens ir lielāks, jo skaļāku skaņu mēs dzirdam. Tas, cik skaļa izklausās katra skaņa, ir atkarīgs arī no skaņas frekvences. Ne visas vienāda stipruma skaņas izklausās vienādi. Dzirdes īpatnību dēļ augstas frekvences skaņa izklausās skaļāka nekā tāda paša stipruma zemas frekvences skaņa.
Skaņas skaļumu var izmērīt ar īpašu ierīci. To novērtē speciālās vienībās – fonos. Klusākas, tikko dzirdamās skaņas ir daži foni. Skaļākās skaņas, kas vēl neizraisa nepatīkamu sāpju sajūtu ausīs, ir aptuveni 100…120 fonu. Tik skaļi rūc lidmašīnas dzinējs, ja atrodamies dažu metru attālumā no tā, vai arī – pēkšņs, tuvs pērkona grāviens.
Apakšnodaļas 1.1 un 1.2 mūs informē, paskaidro to, kas vispār ir akustika, lai lasot turpinājumu lasītājs nedomātu, ka es esmu iekļāvis savā zinātniski pētnieciskajā dabā informāciju, kas nemaz neattiecas uz manu pētāmo tēmu. Šajās apakšnodaļās esmu iekļāvis definīcijas no grāmatām, kuras izmanto skolēni mācoties tēmu par akustiku. Es domāju, ka šajās apakšnodaļās ir ļoti labi un pārredzami izklāstīts tas, kas grāmatās bija uzrakstīts vairākās lapaspusēs.
1.3 Troksnis.
Troksnis ir dažādu frekvenču un dažādas intensitātes skaņu haotisks apkopojums.
Troksnis ir vispārēja nevēlama parādība, kas saistīta ar tehnika civilizācijas attīstību: to uzskata par apkārtējās vides piesārņojumu. Tas ir fizikālā piesārņojuma veids. Par troksni kā apkārtējās vides piesārņojumu runā tad, kad skaņas intensitāte pārsniedz 40 dB (trokšņa stiprumu mēra logoritmiskās skalas mērvienībās – belos), 40 dB vidēja skaļuma sarunai. Troksnis ir fizikāls dabas faktors un kaut arī trokšņu nelabvēlīgā iedarbība uz dzīvajām būtnēm nav uzreiz pamanāma, tas nav mazāk bīstams kā pārējie piesārņojuma veidi.
1.4 Trokšņa nelabvēlīgā ietekme uz mūsu veselību.
Par troksni var saukt skaņu, kurai nav skaidri izteikta subjektīva augstuma (pretstatā tonim); traucējošu vai nevēlamu skaņu; dažādas skaņas, kas traucē strādāt vai atpūsties, uztrauc vai kaitīgi ietekmē cilvēka veselību; haotiski dažāda augstuma un stipruma skaņu apkopojumu.
Jāatceras, ka arī darba vietās ir svarīgi, lai troksnis nepārsniegtu pieļaujamo robežu. Ar troksni saistās daudzas profesijas – rūpnīcu strādnieki, transporta vadītāji, traktoristi u.c. ir cilvēki, kas visu dienu pavada troksnī, kurš ievērojami pārsniedz pieļaujamo robežu.
Cilvēku evolūcija un visa līdzšinējā dzīve notikusi uz zināmu skaņu fonu. Tādēļ dabas trokšņi, piemēram, mežu šalkoņa, lapu un lietus čaboņa, vēja šalkas, jūras viļņu šalkoņa, putnu dziesmas, kuru intensitāte nepārsniedz 40 dB, mums liekas patīkamas un iedarbojas uz mūsu organismu nomierinoši. No tā var secināt to, ka nelabvēlīgu ietekmi uz cilvēka organismu rada tikai mākslīgi radītie trokšņi.
Nelabvēlīgi tie var iedarboties, protams, uz dzirdi, ja trokšņi patiešām ir ilgstoši un skaļi (tas ir 120 – 140 dB). Vēl nelabvēlīgi pastiprināts troksnis var iedarboties uz centrālo nervu sistēmu (CNS). Vispirms rodas nervozitāte, īgnums, slikts garastāvoklis. Subjektīvi CNS darbības traucējumi izpaužas kā galvas sāpes, smaguma sajūta un troksnis galvā darba dienas beigās, paaugstināta uzbudināmība, nogurums, pastiprināta svīšana. Sirds – asinsvadu reakcija uz troksni izpaužas kā nepatīkamas sajūtas sirds apvidū, sirdsklauves. Var paaugstināties asinsspiediens. Cilvēkiem, kas strādā troksnī, samērā bieži ir gastrīts, kuņģa čūla. Speciālisti norāda, ka troksnis var būt par iemeslu kļūdām darbā, ātram nogurumam, depresijai. Ja skaņas intensitāte pārsniedz 160 dB, iet bojā baktērijas. Tāpēc dabai lielu ļaunumu nodara ekskursanti, sēņotāji, ogotāji, kas mežā skaļi sarunājas, sasaucas, klausās skaļu mūziku, vai radio.
1.5 Skaņas absorbcija un caurspiešanās.
Trokšņu caurlaidību raksturo ar trokšņu vājināšanās līmeni L = 10 lg l1/l2, kur l1 – skaņas intensitāte pirms sienas, bet l2 – skaņas intensitāte aiz sienas. Skaņas caurspiešanās cauri sienai galvenokārt notiek sienas lieces deformācijas dēļ. Skaņas absorbēšanos sienā izskaidro ar to, ka gaisa daļiņu mehānisko svārstību enerģija pārvēršas iekšējā enerģijā, jo rodas berze gar sienas nelīdzenumu malām. Trokšņu vājināšanas līmenis ir atkarīgs no sienas veidojošā materiāla un tās biezuma. Telpās iekšējo trokšņu absorbcijai sienas pārklāj ar skaņu izolējošiem materiāliem. Telpu griestus un sienas var noklāt arī ar porainām plāksnēm.
Trokšņu novēršana ir tikpat svarīga problēma kā apkārtējās vides piesārņojuma likvidēšana.
Mūsdienās troksnis jau tiek pielīdzināts piesārņojuma veidiem ar, kuru cīnāmies tā, pat, kā ar nekārtību mājās. Arī presē un televīzijā arvien vairāk tiek runāt par troksni kā piesārņojumu, tāpēc mans uzdevums ir informēt jūs par to kā samazināt trokšņu līmeni telpās.
1.6 Vēstures stāsti.
Sengrieķu mīts vēstī, ka dieva Zeva sieva Hēra reiz, sadusmojusies uz nimfu Eho par viņas pļāpību un tieksmi aprunāt citus, atņēmusi tai spēju izrunāt vārdus. Nelaimīgā Eho spējusi vairs tikai atkārtot citu izrunāto vārdu pēdējās skaņas.
Grietu arhitekti ceļot celtnes ievēroja līdzsvaru, harmoniju un saskaņu ar vidi. Savas matemātiskās zināšanas viņi pielietoja amfiteātru un tempļu celtniecībā.
Grieķu teātri ar savām akustiskajām īpašībām pārsteidz daudzus arhitektus. Grieķu teātru pēdējās rindās, kurās drīkstēja sēdēt sievietes varēja dzirdēt tik labi, cik dzirdēja pirmās rindās sēdošie priesteri. Tāpēc sievietēm īpaši nebija par ko uztraukties.
Tikai 18. gadsimta beigās dabas pētnieks Ludzaro Spallanconi no Pāvijas pilsētas Itālijā, ieinteresējās par sikspārņu spēju ne tikai lidot, bet arī nekļūdīgi medīt kukaiņus gandrīz absolūtā tumsā, veica primitīvu, bet efektīvu eksperimentu – viņš palaida nakts lidoņus lidināties tumšā telpā, kurā no griestiem nokarājās diegos iekārti zvaniņi. Tiem, protams, vajadzēja ieskanēties, ja sikspārņi lidojot aizskārtu kādu pavedienu, bet zvaniņi klusēja.
Ernsts Hladni – vācu fiziķis. Beidzis Leipcigas Universitāti. Galvenos pētījumus veicis akustikā. Pētījis skaņas svārstību rašanos stīgās, stieņos, zvanos, toņdakšās; aprakstījis figūras, ko sausas smiltis vai smalkas skaidiņas veido uz membrānām vai plāksnītēm, kas svārstās (Hladni figūras, 1787); samērā precīzi noteicis skaņas izplatīšanās ātrumu gāzēs un cietos ķermeņos (1796); eksperimentāli noteicis augstāko frekvenci skaņām.
Lasot šo nodaļu mēs saskaramies ar dažādiem laikiem, bet pārsteidzoši liekas tas, ka akustikas elementi, piemēram, atbalss parādās jau senajā Grieķijā, mīta veidā. Tas nozīmē, ka cilvēki zinājuši to, kas ir atbalss un nav domājuši, ka tā ir dievišķa parādība, bet apzinājušies šādas parādības eksistenci. Esmu sapratis to, ka grieķi bija arī izcili celtnieki, jo spēja ar matemātikas un fizikas pielietošanu uzbūvēt teātri, kurā bija vairāk par 20000 sēdvietām. Arī pēdējie skatītāji spēja sadzirdēt aktierus. Pirmie nopietnie eksperimenti, kurā varam saskatīt akustikas elementu iekļaušanu veica tikai 18. gs beigās.
2. Skaņas izplatīšanās ātrums.
2.1 Skaņas izplatīšanās ātrums gaisā.
Skaņas izplatīšanās ātrumu gaisā pirmo reizi izmērīja jau 17. gadsimtā. Taču, kā vēlāk noskaidrojās, pirmie mērījumi bija visai aptuveni. Arī pats mērīšanas veids tolaik bija visai primitīvs. Vienā pakalnā nostājās cilvēks ar musketi, bet otrā attālā pakalnā atradās novērotājs ar hronometru. Attālums starp abiem pakalniem bija zināms. Kad pirmais izšāva no musketes, novērotājs uzreiz ievēroja šāviena uzliesmojumu, šajā mirklī viņš ieslēdza hronometru. Tikai pēc kāda brīža novērotājs izdzirdēja skaņu. Tad hronometrs tika apstādināts.
Zinot attālumu starp pakalniem un laiku, kas pagāja starp šāviena uzplaiksnījumu, kad radās skaņa, un skaņas uztveršanu, varēja aprēķināt skaņas izplatīšanās ātrumu gaisā. Vajadzēja tikai izdalīt attālumu ar laiku, lai uzzinātu, kādu attālumu skaņas vilnis gaisā noiet vienā laika vienībā.
Pētījums, kuru jūs varat lasīt apakšnodaļā 2.1 ir viens no pirmajiem aprakstītajiem pētījumiem, kuru mērķis bija noskaidrot skaņas izplatīšanās ātrumu brīvā dabā. Bet apskatot 1. tabulu, kurā ievadīti jaunākie dati par skaņas izplatīšanās ātrumu dažādās vielās mēs varam redzēt, ka skaņas ātrums gaisā ir lielā mērā atkarīgs no gaisa temperatūras. Tādēļ es domāju, ka skaņas ātrums tajos laikos tika noteikts diezgan neprecīzi. Esmu noskaidrojis to, ka palielinoties temperatūrai palielinās arī skaņas izplatīšanās ātrums, tādēļ skaņa kalna virsotnē varēja izplatīties ātri, jo tas tika darīts vasarā, vai arī lēnāk, ja tas tika darīts ziemā. Tas bija atkarīgs arī no virsotnes augstuma, jo augstā kalnā ir retināts gaiss, kas arī varētu ietekmēt rezultātu.
2.2 Skaņas izplatīšanās ātrums dažādās vielās.
1. tabula
Viela Ātrums m/s
Cietas vielas
Alumīnijs 6260
Berilijs 12250
Vasks 390
Koks šķiedru virzienā 3620…5065
Koks pret šķiedrām 905…1266
Dzelzs 5850
Ledus 3980
Varš 4700
Polietilēns 2000
Korķis 500
Tērauds 5000…6100
Stikls 5500
Šķidrumi
Petroleja 1330
Alva 2270
Dzīvsudrabs 1451
Etilspirts 1170
Hēlijs 180
Ūdens 1480
Gāzes
Gaiss(00C) 331
Gaiss(200C) 343
Ūdeņradis 1284
Skābeklis 316
1. tabulā mēs varam apskatīt skaņas izplatīšanās ātrumu dažādās vielās sākot no alumīnija un beidzot ar skābekli. Šajā tabulā varam redzēt to, cik liela ir skaņas izplatīšanās ātruma starpība starp cietām vielām un gāzēm, kā arī šķidrumiem. Tabulā varam novērot to, ka visātrāk skaņa izplatās cietās vielās. Visātrāk skaņa izplatās berilijā, tēraudā un stiklā, bet vislēnāk skaņa izplatās šķidrumā – hēlijā.
Skaņas izplatīšanās ātrums cietos ķermeņos un šķidrumos ir atkarīgs no ķermeņa blīvuma, kā arī no gaisa temperatūras. Ja temperatūra palielinās, samazinās ķermeņa blīvums, bet skaņas izplatīšanās ātrums šādos apstākļos palielinās.
Gāzēs skaņas izplatīšanās ātrums atkarīgs no temperatūras un spiediena maiņas. Gāzu sablīvējumi, vai retinājumi. Sablīvējumi rodas pazeminoties temperatūrai, bet retinājumi tai palielinoties. Jo lielāka temperatūra, jo retinātāka gāze un lielāka skaņas izplatīšanās ātruma iespēja.
3.Atbalss.
Atbalss ir viena no interesantākajām akustiskajām parādībām dabā, to izmanto dzīvas būtnes, iemācījies izmantot arī cilvēks, izgatavojot dažādas tehniskās ierīces.
Telpās – it sevišķi lielās zālēs – arī var novērot vairākkārtīgas atbalsis. Tāda , piemēram, ir lielā zāle Katrīnas pilī Puškinā pie Ļeņingradas. Vienā no Potsdamas Sanusī pils zālēm Vācijā, vairākkārt skaļi sasitot plaukstas, atbalss izraisa aplausu efektu.
Tūristiem, kuri apmeklē šīs zāles, tas viss šķiet interesanti, bet arhitektiem un celtniekiem atbalss telpās bieži vien ir rūpju objekts. Piemēram, atbalss koncertzālē. Ja zāles izmēri ir tādi, ka mūzikas skaņas atbalsojoties no sienām un griestiem bagātina mūzikas tembru, – atbalss ir ļoti vēlama. Tomēr šāda „pēcskanēšana”, speciālisti to sauc par revibrāciju, nedrīkst iejaukt mūzikā jau izskanējušus akordus. Arī cilvēka runai telpās jāskan skaidri un saprotami. Uzskata, ka telpās, kas domātas cilvēka balsij, labākais revibrācijas ilgums (laiks līdz skaņas pilnīgai norimšanai) ir apmēram viena sekunde, bet mūzikas atskaņošanai – mazliet vairāk – 1,1 sekunde.
Kā panākt vajadzīgo revibrācijas ilgumu? Lai atbalsi noslāpētu, sienas un griestus var pārklāt ar materiālu, kas absorbē, neatstaro skaņu. Revibrācijas skaņu samazina koncertzāļu bagātīga apdare – kolonnas, bareljefi, dažādi veidojumi uz sienām. No akustikas viedokļa tie ir nevis greznojumi, bet gan līdzeklis atstaroto skaņu izkliedēšanai, sajaukšanai un telpas vienmērīgai piepildīšanai ar skaņas viļņiem. Arī aizkari, portjeras. Krēslu mīkstie polsterējumi, ložu barjeru mīkstie paklāji kalpo revibrācijas laika samazināšanai
Telpu akustiskās īpašības atkarīgas arī no mēbeļu veida un izvietojuma tajās un – ļoti lielā mērā – no telpas piepildījuma ar cilvēkiem. Pie tam revibrācijas laiks ir atkarīgs arī no tā, vai koncertzālē pārsvarā ir vīrieši vai sievietes. Tas atkarīgs no tērpiem, kas visiem mugurā. Piemēram, sieviešu kuplās kleitas un vīriešu apspīlētais apģērbs. Senā koncertzālē viens un tas pats skaņdarbs skanēja citādi, kad zāli piepildīja dāmas kuplos krinolīnos un kavalieri pūderētās parūkās, nekā mūsdienās, kad zālē atrodas moderni ģērbta publika.
Dažreiz telpās akustika tiek uzlabota, „izņemot” no kopēja tembra noteikta tembra noteiktus toņus, parasti – zemos. To var izdarīt, iemūrējot sienās vai griestos keramikas vāzes vai podus ar mazliet sašaurinātu kaklu. Skaņas vilnis, nonākot šādā dobumā, nokļūst lamatās un var izkļūt no poda pēc vairākkārtējas atstarošanās, pie tam norimšanas dēļ tas zaudē zemos toņus. Šāds paņēmiens ir izmantots, veidojot Īzaka katedrāles griestu velves Sanktpēterburgā. Tas ir ļoti interesants fakts un varbūt mēs to varētu izmantot arī skolas zālē, jo tas būtu ļoti jauks skats, kā arī uzlabotos zāles akustika.
4. Kā mēs saprotam – skaņas izolāciju.
Mēs visi kādreiz esam sastapušies ar tādu parādību kā nepatīkams troksnis. Trokšņi mūsu un dzīvnieku dzīvi ietekmē nelabvēlīgi. Trokšņi rada nepatīkamu sajūtu un samazina darba spējas. Skaļi trokšņi un visas pārāk skaļas skaņas nelabvēlīgi ietekmē dzirdi. Ir pierādīts tas, ka trokšņi ir cēlonis saslimšanām ar dažādām nervu slimībām un citām kaitēm. Lai pasargātu iedzīvotājus no trokšņiem, ko rada transports , veic īpašus pasākumus. Gar autoceļiem veido blīvus koku stādījumus. Ja pilsētu šķērso nozīmīgi auto ceļi, tad māju sienas tiek būvētas no skaņu izolējošiem materiāliem – dzelzsbetona u.c.
Uzzinot to, ka troksnis var radīt tāda veida slimības es nolēmu vispirms aptaujāt cilvēkus, lai uzzinātu to, cik daudz viņi ir informēti un, vai vispār nojauš to, kas ir akustika, lai uzzinātu cilvēku izglītotību ar fiziku saistītajos jautājumos.
Otrā aptaujā es uzdevu konkrētus jautājumus, kas saistās ar manu zinātniski pētnieciskā darba tēmu. Es sākumā nedomāju, ka cilvēki būs tik atsaucīgi un izpalīdzīgi. Paldies viņiem par to! Aptauju es neveicu skolā, jo pietiekami daudz biju saskāries ar klasesbiedru aptaujām, kuras tika aizpildītas ļoti nekorekti. Es uzskatu, ka aptauju labāk veikt starp pieaugušajiem, jo viņi ir saprotoši un man prieks, ka atsaucīgi.
Mana pirmā aptauja bija saistīta ar teorijas pārbaudi. Tā norisēja diezgan veiksmīgi. Aptaujāti tika mani radinieki un tuvākie kaimiņi.
Pirmās aptaujas jautājumi bija šādi:
1) Kas jūs esiet pēc dzimuma?
2) Cik jums gadu?
3) Vai jūs ziniet, kas ir akustika?
4) Vai jūs ziniet, kas ir troksnis?
5) Vai jūs ziniet kādas slimības, kaites var iegūt pastāvīgi atrodoties trokšņainā vidē?
6) Vai zināt, kas ir atbalss?
7) Vai skolā jums ir mācīta fizikas nozare – akustika?
8) Vai ziniet, ar ko atšķiras skaņas no trokšņiem.
9) Vai esiet izmantojis(-usi) papildus literatūru un iepazinies(-usies) ar šo fizikas novirzienu?
10) Vai jums ir zināms tas, ka pastāv skaņas, kuras mēs nedzirdam?
Es uzskatu, ka šie jautājumi, kurus uzdevu cilvēkiem bija ļoti konkrēti un pateicoties atsaucībai esmu apkopojis rezultātus diagrammās 1,2,3.
1. Diagramma.
Pirmais jautājums bija par aptaujas dalībnieku dzimumu. Vīriešu un sieviešu skaits ir atspoguļots 1. apļa diagrammā.
2. Diagramma.
Otrais jautājums bija par aptaujas dalībnieku vecumu. Dalībnieku vecums atspoguļots 2. stabiņdiagramā.
3. Diagramma.
3. diagrammā esmu apkopojis atbildes uz pārējiem jautājumiem. Aptaujā netika doti iespējami atbilžu varianti, mans mērķis bija noskaidrot to, vai cilvēki zina to, kas ir akustika un pārējos uzdotos jautājumus. Atbildēt vajadzēja ar jā, vai nē. Rezultāti apkopoti 3. diagrammā.
Es viennozīmīgi esmu secinājis to, ka mēs esam diezgan izglītoti, kā sievietes tā vīrieši, bet apstiprinājās arī tas, ka vīrieši šajā jomā ir izglītotāki. Būtu pārsteidzoši, ja tā neizrādītos. Vīrieši apstiprinoši atbildēja uz 50% jautājumu. Tas ir labs rādītājs, bet gribētos lai mēs zinātu atbildes vismaz uz 60%, vai būtu ļoti labi, ja apstiprinošas atbildes sasniegtu vairāk par 60%. Protams, es zināju, ka zināšanas nebūs pārāk augstas, jo vīrieši, kuru vecums bija lielāks par 40 gadiem šo tēmu skolā mācījās pirms 25 un vairāk gadiem. Nezināja vai nespēja atbildēt uz 32,5% uzdoto jautājumu. Citas atbildes uz jautājumiem aizņēma 12,5% uzdotie jautājumi. Šos rezultātus es ieguvu salīdzinot 1 un 2 diagrammu, kurās ir attēlotas atbildes uz jautājumiem procentos, starp vīriešiem, kuru vecums ir līdz 40 gadiem, un kuru vecums ir lielāks par 40 gadiem.
Ar sievietēm gāja bēdīgāk, jo apstiprinošas atbildes bija tikai 30%. Šo skaitli noteikti visvairāk ietekmēja vecākās sievietes, kuras es aptaujāju. Vecākā sieviete, kuru es aptaujāju bija mana omīte un viņa noteikti samazināja apstiprinošo atbilžu procentuālo lielumu, jo pēc savām atmiņām stāstīja, ka skolā viņai tāda mācība nav bijusi. Nezināja atbildes uz 70% uzdoto jautājumu.
Apskatot šīs aptaujas rezultātus kopumā mēs redzam to, ka cilvēki nojauš pašu galveno jautājumu un man par to ir prieks, jo es varēju viņiem uzdot otru aptauju.
Otrajā aptaujā es iekļāvu jau konkrētus jautājumus lai uzzinātu to, cik bieži mūs traucē liels troksnis, un, vai cilvēki ir informēti par līdzekļiem „Kā samaināt trokšņu līmeni telpās?” Vēl mani interesēja kaimiņu attiecības, jo ir daudzi kaimiņi, kuriem patīk skaļa mūzika, bet tie, kuriem patīk šī mūzika nenojauš, ka viņi varētu traucēt savus kaimiņus. Tādēļ es izveidoju šo, lai liktu aizdomāties, kaut vienu reizi arī par šo jautājumu aizdomātos.
Otrās aptaujas jautājumi un iespējamie atbilžu varianti bija šādi:
1) Jūsu dzimums?
2) Jūsu vecums?
3) Vai esiet kādreiz satapies(-usies) ar skaļu troksni?
4) Vai jūsu kaimiņi ir jums traucējuši ar skaļu troksni – mūziku, skaļu uzvešanos…?
5) Kurš no nosauktajiem celtniecības materiāliem pēc jūsu domām ir skaņu izolējošs ? (Var būt vairākas atbildes.)
a) Ķieģeļi.
b) „Paroc” akmens vate.
c) Tapetes.
6) Vai jūsu mājā, dzīvoklī ir ierīkoti skaņu izolējoši materiāli?
7) Vai zinājāt, ka stikls ir viens no materiāliem, kurā visātrāk izplatās skaņa?
8) Kādas slimības var iegūt atrodoties pastāvīgā troksnī?
a) Gripu.
b) Nervu saslimšanas.
c) parastas iesnas.
9) Vai jūs gribētu uzzināt kaut ko vairāk par skaņas izolējošiem materiāliem?
Šīs aptaujas galvenais mērķis bija pārbaudīt cilvēku informētību sekojošajos 2 aptaujas jautājumos. Aptauju izveidoju tāpēc, lai liktu cilvēkiem nojaust, cik patiesībā ir vienkārši novērst skaņas izplatīšanos savās telpās. Domāju, ka mana aptauja bija ļoti noderīga tiem cilvēkiem, kurus es aptaujāju un, ka viņi nonāks pie slēdziena – kaimiņus iespējams netraucēt ar pavisam vienkāršiem un lētiem līdzekļiem. Piemēram, aptaujātās personas noteikti nezin to, ka viens no skaņas izolācijas veidiem ir atstāt gaisa spraugu starp sienās būvējot mājas. Tas ir ļoti efektīvs līdzeklis, bet ja māja jau ir uzcelta, kā tad rīkoties?
Diagrammas un aptaujas rezultātus varat skatīt nākamajā lapaspusē.
4. 5. Diagramma.
1. un 2. aptaujas jautājumā es centos noskaidrot aptaujāto personu dzimumu un vecumu, kas ir redzams 4. un 5. diagrammā.
4. Diagramma. 5. Diagramma.
Analizējot 4. un 5. diagrammu mēs varam redzēt to, ka vīriešu manā aptaujā ir vairāk par sievietēm. Lielākais sieviešu skaits ir sievietēm, kuru vecums ir no 30 – 40 gadiem, un tas ir 50% no visu sieviešu skaita. Sievietes, kuru vecums ir no 20 – 30 gadiem ir tikai 10%, bet sievietes, kuru vecums ir vairāk par 40 gadiem ir 40%. Es izvēlējos aptaujāt sievietes ar šādu vecumu tāpēc, ka man tas likās vispareizāk. Vecākas sievietes parasti uzturas mājās un zina to, cik skaļi uzvedas kaimiņi. Arī vīriešiem vislielākais skaits bija vecumā no 30 – 40 gadiem – 60%. Vīriešus es nolēmu aptaujāt tāpēc, ka man likās, ka viņi zinās atbildes uz pārējiem aptaujas jautājumiem.
6. Diagramma.
Trešais jautājums, kuru uzdevu bija: Vai esiet kādreiz sastapies (-usies) ar skaļu troksni?
Diagrammā jūs variet redzēt atbildi uz šo jautājumu, kurš aprēķināts %, skatoties uz aptaujāto personu skaitu.
Apskatot 6. diagrammu es viennozīmīgi varu secināt to, ka mēs visi esam saskārušies ar skaļu, neciešamu troksni. Varbūt, ka kādam no aptaujātajiem cilvēkiem tā ir ikdiena.
Secinot to, ka mēs visi ikdienā, vai dažās reizēs esam saskārušies ar skaļu troksni atbildes uz 4. aptaujas jautājumu, kurā centos uzzināt cilvēku attiecības ar kaimiņiem, noskaidrojās tas, ka gandrīz visiem cilvēkiem ir traucējuši kaimiņi ar skaļu uzvešanos, mūziku u.c.
5. Aptaujas jautājums tika dots ar iespējamiem atbilžu variantiem. Jautājums bija: Kurš no nosauktajiem celtniecības materiāliem pēc jūsu domām ir skaņu izolējošs? Pareizie atbilžu varianti bija: ķieģeļi un „Paroc” akmens vate. Bet nepareizais atbilžu variants bija – tapetes. Rezultātu apkopojums izveidots 7. diagrammā.
7. un 8. Diagramma.
7. Diagramma 8. Diagramma
7. diagrammā mēs varam redzēt sieviešu atbildes %. Varam redzēt to, ka 20% sieviešu, kā vienu no atbilžu variantiem minēja nepareizo atbildi – tapetes. 70% sieviešu minēja pareizās atbildes. Es šādus rezultātus negaidīju, jo domāju, ka nepareizi atbildēs vairāk sievietes, bet tas liecina to, ka sievietes arī ir diezgan izglītotas. Apskatot 8. diagrammu mēs varam redzēt to, ka bija vīrieši, kas domāja, ka tapetes samazina trokšņu līmeni telpās. Tā domāja 5% vīriešu. Es šajā jautājumā varu atbildēt to, ja tapetes būtu vairākus cm biezas, tad tās varētu uzskatīt par skaņu izolējošu materiālu.
6. un 7. jautājumā es uzdevu jautājumus par to, vai mājās ir ierīkoti skaņu izolējoši materiāli, kā arī atklāju to, ka stikls ir viens no, skaņu labāk vadošajiem materiāliem.
Apskatot 6. jautājuma atbildes nevienā no aptaujas lapām nemanīju apstiprinājumu par to, ka mājā kādam būtu speciāli ierīkoti skaņu izolējoši materiāli, bet daudziem aptaujas dalībniekiem mājās bija ierīkota siltumizolācija. Kad paskaidroju to, ka siltumizolācijas materiāli labi absorbē skaņu vairumam aptaujāto personu kļuva skaidra mana doma par skaņu izolējošiem materiāliem.
Apskatot 7. jautājuma atbildes neviens no aptaujas dalībniekiem nezināja to, ka stikls labi vada skaņu. Tādēļ uzskatu, ka ar savas aptaujas veikšanu esmu izdarījis arī labu darbu – nedaudz izglītojis savus kaimiņu un radus.
8. jautājums bija: kādas slimības var iegūt atrodoties pastāvīgā troksnī, bet 9. jautājumā es jautāju to, vai cilvēki grib uzzināt vairāk par skaņu izolējošiem materiāliem. 8. jautājumā gan sievietes, gan vīrieši atbildēja 100% pareizi, arī 9. jautājumu cilvēki atbildēja 100% apstiprinoši. Tas nozīmē to, ka cilvēkiem interesē galvenais jautājums – Kā samazināt trokšņu līmeni telpās.
Secināt var to, ka mēs visi ikdienā saskaramies ar troksni, bet cilvēki nav informēti par iespējamiem risinājumiem. Mēs visi sakām, ka kaimiņi mūs traucē ar skaļu uzvešanos, bet neesam iedomājušies to, ka paši varam atrisināt šādu situāciju, nevis izsaucot policiju, kas arī nav retums, bet izmantojot skaņas izolējošus materiālus savos dzīvokļos. Varam lūgt lai to dara kaimiņi, jo tieši viņi ir tie, kas mūs traucē, bet esmu saskāries ar situācijām, kad kaimiņi mūs ignorē un nepievērš tam pietiekami lielu vērību, tāpēc labāk pašiem ķerties pie darba un novērst visus trūkumus, kurus mums rada mūsdienu pasaules jaunākie tehnoloģiskie sasniegumi. Tehnoloģijas ir attīstījušās abos virzienos, gan jaudīgu akustisko iekārtu ražošanā, gan arī ar diezgan lētiem līdzekļiem mēs varam nodrošināt sev mierīgu dzīvi iestrādājot savās mājās vai dzīvokļos skaņu izolējošus materiālus.
Turpinot savu zinātniski pētnieciskā darba izstrādi esmu nolēmis jūs informēt par skaņu izolējošiem materiāliem, tos īsi definēt.
5 Skaņu izolējoši materiāli.
Skaņu izolējošo materiālu uzskaitījums.
Šī nodaļa manā zinātniski pētnieciskajā darbā tapa pateicoties būvmateriālu veikala „Tapro” izpalīdzīgajiem konsultantiem, kas palīdz cilvēkiem izvēlēties noderīgākās un lētākās preces. Pēc konsultācijas es uzzināju, ka skaņu izolācijas materiāli reizē ir arī siltumizolācijas materiāli. Konsultanti sniedza ļoti noderīgu informāciju par skaņu izolējošiem materiāliem, šī informācija man noteikti noderēs nākotnē, kad man būs patstāvīga dzīve un dzīves vieta, kurā es noteikti ierīkošu skaņu izolējošus materiālus, lai netraucētu kaimiņus un kaimiņi netraucētu mani.
Iepazīstoties ar veikala „Tapro” sniegto informāciju un materiāliem es centīšos definēt visus skaņas izolācijas materiālus par, kuriem ieguvu informāciju, lai censtos paskaidrot tuvāk par šiem materiāliem izmantoju dažādu papildus literatūru. Sākumā es centīšos definēt šos celtniecības materiālus, bet pēc tam analizēšu no veikala iegūtos datus.
Organiskās izcelsmes skaņu un siltumizolācijas materiāli:
Fibrolīts ir kokskaidu plātņu materiāls, kas saistīts ar cementa javu. Labākās skaņu izolējošās īpašības piemīt fibrolītam, kurā iestrādāts putoplasts.
1. Tabulā apkopota veikalā „Tapro” iegūtā informācija.
Ekonomiski. Efektīvi.
Nav nepieciešami dārgi un sarežģīti mehānismi Viegls būvniecības process – uzstādīšanai nav nepieciešami speciālisti
Nav nepieciešami lieki izdevumi Viegli pakļaujas apstrādāšanai
Ātrais uzstādīšanas process samazina darbaspēka izmaksas, ja tādas nepieciešamas. Beigu apstrādei var izmantot visus apdares veidus un materiālus
Materiālu svars ir neliels Fibrolīta sastāvs nodrošina ēku pret palisām, sēšanos, vibrācijām
Lēti transportēšanas izdevumi Lielisks skaņas izolācijas materiāls
Vairāk par šiem fibrolīta materiāliem un firmu, kas šos materiālus izgatavo varat uzzināt internetā – www.buildingsystems.lv
Minerālās vates.
Akmens vate ir gatavota no vulkāniskiem iežiem, kas izkausēti ļoti augstā temperatūrā labs skaņas izolācijas materiāls.
Stikla vate tiek gatavota no smiltīm vai stikla lauskām. Tā ir nedegoša un nepūst, kā arī ir labs skaņas izolācijas un ugunsdrošības materiāls.
Pateicoties veikala apmeklējumam manās rokās nonāca tabula, kurā bija attēlots firmas nosaukums, kas ražo, šo vati, kā arī cenas. Lielākie ražotāji ir apkopoti 2. tabulā.
Materiāla veids Firmas nosaukums Valsts, kurā ražots konkrētais izstrādājums Skaņas izolācija %
Isover minerālvate „Saint – Gobain Isover” ES 40%
Akmens vate „Paroc” un „Rockwool” Lietuva, Somija, Polija, Dānija 27%
Termolan minerālvate „Owens Corning” Beļģija 42%
Apskatot veikalā iegūtos datus secināju, ka cena svārstās no viena līdz diviem latiem. No tā varam secināt, ka samazināt trokšņu līmeni telpās un reizē palielināt ugunsdrošību, kā arī siltumizolāciju telpās ir ļoti izdevīgi un lēti, protams, ja jums nepieder milzīga pils.
Vēl viens skaņas izolācijas materiāls ir „Lewis” tehnoloģijas, kuras pamatideja ir nodrošināt daudzstāvu mājās, grīdām skaņas izolāciju, lai netiktu traucēti kaimiņi. Uzzināju, ka šis būvniecības veids tika pielietots Rīgas daudzstāvu namu būvniecībā, kā arī popularitāti iekaro visā Latvijā. Šis veids aiztur līdz pat 65 dB skaļu troksni. Izdevīgs, bet diezgan dārgs materiāls.
„Fibo” keramzīts ir celtniecības materiāls, kuru iegūst, strauji apdedzinot mālus rotējošā krāsnī. tas ir četras reizes vieglāks par dabīgajiem materiāliem, piemēram, smiltīm.
Materiāla pozitīvās īpašības:
Ugunsizturīgs (nedegošs materiāls).
Stingrs, neraugoties uz materiāla vieglumu.
Nelabvēlīga vide grauzējiem un kukaiņiem.
Lielisks siltuma un skaņas izolators.
Labs skaņas izolators tādēļ, ka uzstādot šāda veida konstrukcijas mēs varam samazināt trokšņu līmeni par 60 dB.
Informācija internetā – www.optiroc.lv
Apmeklējot veikalu es uzzināju to, ka visiecienītākais skaņas izolācijas materiāls ir kļuvis korķis.
Korķis ir dabisks materiāls, ko iegūst no korķozola mizas.
Palielinoties korķa slāņa biezumam, ekonomiskais efekts samazinās, taču arī tad korķis var būt izdevīgs.
Korķis ir labs sadzīves vibrāciju izolētājs, taču korķis nevar novērst lielas grunts svārstības, tādēļ to nav ieteicams izklāt mājās, kuras atrodas tramvaju, vilcienu satiksmes tiešā tuvumā. Skaņas izolēšanā korķis ir nedaudz labāks par minerālvati. Lai amortizētu arī zemās frekvences skaņas, izmanto skaņas izolācijas plātnes, kas sastāv no korķa un kokosa šķiedru kārtām dažādās attiecībās. Šo izolācijas materiālu var likt visur un tas savas funkcijas pildīs.
Neraugoties uz eksotisko materiālu, kuru esam sastapuši tikai pudeļu korķos, tas nemaz nav tik dārgi. Šis materiāls maksā vidēji Ls 7 m2.
Es varu secināt to, ka skaņas izolācijas materiāli mums var būt ļoti noderīgi. Sākumā es domāju, ka šie materiāli samazinās trokšņu līmeni par dažiem procentiem, bet analizējot veikalā iegūtos datus es secināju, ka mums katram savās mājās vajadzētu ierīkot skaņas izolējošus materiālus. Varbūt ne tik daudz, lai izolētu skaņu, kas arī ir svarīgi, bet gandrīz visi šie materiāli ir ugunsdroši. Tas dotu iespēju mūsu mājas padarīt drošas no kaimiņu skaļās uzvešanās un arī no uguns nelaimēm, kas Latvijā nav retums.
Ja līdzekļi atļauj, un esam nolēmuši savās mājās samazināt trokšņu līmeni, es varētu ieteikt šādus materiālus: materiāli apkopoti 3. tabulā.
Skaņu izolējošā materiāla nosaukums Pozitīvās īpašības
1. vieta – Fibrolīts Ļoti efektīvs skaņu izolējoša materiāls. Gatavots no organiskām izejvielām. Nav nepieciešams speciālists, lai uzstādītu.
2. vieta – Stikla vate Labi absorbē skaņu. Ugunsdrošs. Ievietot var tikai aiz sienām.
3. vieta – Korķis Labi absorbē skaņu. Ļoti dekoratīvs un eksotisks materiāls. Ugunsnedrošs materiāls. Dārgs.
Secinājumi.
Temats „skaņas izolēšana telpā.”
Pirmā nodaļā dotas definīcijas, kas paskaidro, kas ir akustika.
Esmu sekmīgi noskaidrojis arī to, cik ātri skaņa izplatās cietās, šķidrās un gāzveida vielās. Pētot materiālu nonācu pie slēdziena, ka visātrāk skaņa izplatās berilijā, ar ātrumu 12250 m/s.
Darbā iekļauts arī materiāls par vēsturi, kuru veidojot esmu uzzinājis dažādas metodes ar, kurām tika pētīts skaņas ātrums u.c.
Emu izpildījis vienu no galvenajiem uzdevumiem – aptaujāšanu. Atzīstu, ka tā bija ļoti interesanta un veidoja labu kontaktu ar cilvēkiem. Noskaidroju, ka cilvēkiem pietrūkst dažāda veida informācija par skaņu izolējošiem materiāliem, un to cenām.
Izdevās apmeklēt veikalu „Tapro”, kur pateicoties laipnajiem konsultantiem izpildīju savu galveno mērķi un uzzināju visu iespējamo par to, kā samazināt trokšņu līmeni telpās.
Tagad visiem varu teikt, ka trokšņu līmeni telpā var samazināt.:
Izmantojot dažādus celtniecības materiālus.
a) No organiskām izejvielām.
b) No neorganiskām izejvielām (nepūst – būs mūžīgs)
Iegūstot no tā papildus labumu – ugunsdrošība, siltumizolācija u.c
Ar nelielu finansiālu ieguldījumu varam panākt to, ka mums būs klusa un mierīga nākotne
Ar savu veikto darbu esmu ļoti apmierināts, esmu izpildījis savu galveno mērķi, kuru sev uzdevu ievadā, kā arī esmu uzzinājis ļoti daudz jauna par skaņu izolējošiem materiāliem. Esmu izsecinājis to, ka no šī darba esmu daudz mācījies un gūtā pieredze darbu izstrādājot, kā arī savāktā informācija man noderēs nākotnē.
Rakstot šo zinātniski pētniecisko darbu esmu ieguvis ļoti daudz pieredzes priekš sevis, jo tagad es zinu to kā samazināt trokšņu līmeni telpās. Pieredze noteikti auga arī šāda veida darbu veidošanā. Tagad es zinu to, kādā veidā šādi darbi jāveido un tas man noteikti noderēs turpmākajā dzīvē. Arī savāktie materiāli, kas paliks manā rīcībā, noderēs nākotnē.
Reālajā dzīvē skaņu izolējoši materiāli ir ļoti noderīgi, jo tie:
Pasargā mūs no trokšņa izraisītājām slimībām – stresa, dažādām nervu slimībām.
Ir reizē arī siltumizolācijas un ugunsdrošības materiāli.
Pasargā mūs no domstarpībām ar kaimiņiem, vai citām personām, kurām varētu traucēt mūsu pašu radītais troksnis.
Ir diezgan viegli uzstādāmi, kā arī tiek piedāvāta ļoti plašs klāsts.
Izmantotā literatūra.
1. Aukums. A, Krūmiņš. J, Teibe. U. Fizika augstskolu reflektantiem – Zvaigzne 1983.
2. Kreindlins.Ļ. Būvgaldnieku darbi – Rīga : Zvaigzne 1982.
3. Krūmiņš. J, Puķītis. P. Fizika 10 klasei – Zvaigzne ABC 1998.
4. Noviks. J. Jums Individuālie Būvētāji – Rīga: Avots 1989.
5. Šilters. E. Fizikas Vēstures Stāsti – Rīga: E. Šiltera redakcija 1992.
6. Zaiceva. S. Deko – Žurnāls Santa 2004 februāris.
7. Zālīte. Dz. Latvijas Avīzes Gadagrāmata 2005 – SIA Talsu tipogrāfija 2004.
Анотация.
Главная тема – Как убавить шума в помещение? Эта очень интерестный вопрос на, которым мне надо было найти ответ. Моя работа состоит из шесть болшими главами.
Первая определает акустику. Чтобы мы могли понимать направление моей работы.
За тем следовает описание скоростьи на каком звук распространивается разновидном материалом. А аотом я описал факты из истории, и выяснил методы которимы изискательи приложили акустику.
Изследования я начал с опросом людей. Они были очень отзывчивые и спосибо им за помощ бэзб котором моя изследования не удалос и было не интерестно читать.
Ещё я был на магазин где набывал свою главную цель. Там я собрл материалы и суммировал. То, что получилось вы можете смотреть на 15. листом.
Главное приобретение для себя было опыт, который мне обязателно служит впереди.
Я щитаю что моя работа есть очень интерестная и об