8.3 geluidssterkte

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 2

Geluid hoofdstuk 8

Leerdoelen

• Je kunt uitleggen wat het verband is tussen de amplitude van een trilling en de geluidssterkte.
  
• Je kunt de eenheid van geluidssterkte benoemen en je weet met welk toestel je de geluidssterkte meet.
  
• Je kunt uitleggen dat de gehoordrempel en de pijngrens afhangen van de frequentie.
  
• Je kan rekenen met decibel

frequentie is hetzelfde als

1. amplitude
2. trilling
3. toonhoogte
4. trillingstijd

Welke toon (A of B) is het hoogst?

1. A: want de hoogte van de golf is het hoogst
2. B: want de lengte van de golf is het langst
3. B: want de hoogte van de golf is het laagst
4. A: want de lengte van de golf is het kortst

Welke toon (A of B) is het hardst?

1. A: want de hoogte van de golf is het hoogst
2. B: want de lengte van de golf is het langst
3. B: want de hoogte van de golf is het laagst
4. A: want de lengte van de golf is het kortst

De oscilloscoop is zo afgesteld dat je het aantal trillingen in 0,5 s te zien krijgt. 
Bereken voor trilling A de tijd van één trilling

De oscilloscoop is zo afgesteld dat je het aantal trillingen in 0,5 s te zien krijgt. 
Bereken voor trilling A de tijd van één trilling

In 0,5 s zitten 6 trillingen.

dus 0,5 : 6 = 0,083 s per trilling

De oscilloscoop is zo afgesteld dat je het aantal trillingen in 0,5 s te zien krijgt. 
Bereken voor trilling A de tijd van één trilling

De oscilloscoop is zo afgesteld dat je het aantal trillingen in 0,06 s te zien krijgt. 
Bereken voor trilling B de tijd van één trilling

In 0,06 s zitten 3 trillingen.

dus 0,06 : 3 = 0,02 s per trilling

Een stemvork geeft een toon die steeds zachter klinkt. De toonhoogte blijft hetzelfde.

Welke eigenschap verandert?

1. De amplitude blijft gelijk, de frequentie wordt lager
2. De amplitude en frequentie worden allebei kleiner
3. De frequentie wordt hoger, de amplitude blijft gelijk
4. De amplitude wordt kleiner, de frequentie blijft gelijk

In het muzieklokaal van school is een kleine studio gebouwd waar leerlingen kunnen oefenen. Om te voorkomen dat de lessen in de naastgelegen lokalen worden gestoord, zijn de muren van de studio bekleed met geluiddempend materiaal.

❓Is dit een voorbeeld van het bestrijden van geluidsoverlast bij de bron? Leg uit.

In het muzieklokaal van school is een kleine studio gebouwd waar leerlingen kunnen oefenen. Om te voorkomen dat de lessen in de naastgelegen lokalen worden gestoord, zijn de muren van de studio bekleed met geluiddempend materiaal.

❓Is dit een voorbeeld van het bestrijden van geluidsoverlast bij de bron? Leg uit.

Nee, dit is geen bestrijding bij de bron. De bron (de muziek of het geluid) blijft even luid. Het gaat hier om het tegenhouden van geluid tijdens de overdracht naar de omgeving, dus het is bestrijding tijdens de geluidsoverdracht.

Als de frequentie omlaag gaat gaat de toonhoogte...

1. Omhoog
2. Omlaag
3. Verandert niet

Wat is het gehoorbereik (frequentiebereik) van mensen?

1. 200 tot 20.000 Hz
2. 20 tot 2.000 Hz
3. 200 tot 2.000 Hz
4. 20 tot 20.000 Hz

Hard en zacht geluid

Is hoe hard of zacht een geluid klinkt.

Dit heeft niks te maken met hoe laag of hoog een geluid is.

Geluid hard/zacht (1)

• Geluiden zijn trillingen van de lucht.
• Het aantal golven zegt iets hoe hoog het geluid is (bs 2)
• Hoe hard het geluid is kan je zien aan de hoogte van de de golf
• Een ander woord voor de hoogte van de golf  = amplitude

Geluid hard/zacht (2)

• Sterkte van het geluid (volume) wordt uitgedrukt in decibel.
• Afgekort als dB

De amplitude of volume

• Op dit plaatje zie je wat ze met amplitude bedoelen.

Hard en zacht

• Je ziet hier een hard en een zacht geluid.
• Ze hebben allebeide dezelfde toon.
• De tweede is zachter.

Amplitude of volume

Voorbeeldjes van geluid

• plaatje 1 hoge toon (hard)
• plaatje 2 lage toon (hard)
• plaatje 3 lager dan plaatje 1 harder dan de overige
• plaatje 4 zelfde toon als plaatje 3. Echter veel zachter qua geluid

Geluid en je oren (1)

• Hoe harder het geluid des te groter wordt de drukgolf op je trommelvlies.
  

In een klein mechanisch apparaat trilt een onderdeel 120 keer per minuut.

a) Bereken de frequentie van deze trillingen in hertz (Hz).
b) Is dit geluid hoorbaar voor mensen? Leg je antwoord uit.

In een klein mechanisch apparaat trilt een onderdeel 120 keer per minuut.

a) Bereken de frequentie van deze trillingen in hertz (Hz).
b) Is dit geluid hoorbaar voor mensen? Leg je antwoord uit.

a) 120 trillingen per minuut = 120:60 = 2 Hz

b) Nee, de toon is niet hoorbaar, omdat het onder de onderste gehoorgrens ligt van ongeveer 20 Hz

Geluid en je oren (2)

• Hoe harder het geluid des te groter wordt de drukgolf op je trommelvlies.
  
• Via je trommelvlies komt het via een 3 tal botjes bij je slakkenhuis

Het slakkenhuis

• In het slakkenhuis zitten vloeistof en trilhaartjes
• de trilhaartjes geven een signaal door naar de hersenen
• is geluid te hard dan kunnen de trilhaartjes  afbreken (gehoorschade)

haarcellen (gehoorschade)

Help ik hoor een pieptoon na een feest of werk

• trilharen die afbreken in je slakkenhuis geven na afloop van teveel geluid een pieptoon
• eenmaal afgebroken is het over en uit voor de afgebroken trilharen
• soms gaat de pieptoon niet meer weg
• gehoorschade is blijvend

Geluidsterkte voorbeelden

• Al het geluid boven de 80dB(A) kan schadelijk zijn
• de duur dat je dit hoort is daarbij ook belangrijk

Geluidsterkte voorbeelden

• Al het geluid boven de 80dB(A) kan schadelijk zijn
• de duur dat je dit hoort is daarbij ook belangrijk

Geluiden vanaf 80 decibel kunnen leiden tot gehoorschade!

Gehoordrempel

• Je kan een geluid pas horen als het boven een bepaalde grens (in decibel) komt
• dat verschilt per toonhoogte

Pijngrens

• Boven een bepaalde niveau gaat geluid pijn doen
• dit verschilt per
  toonhoogte

Welke grootheid van het geluid verandert als je harder op een blokfluit blaast?

1. Amplitude
2. Frequentie
3. Trillingstijd
4. Toonhoogte

DECIBEL
zegt iets over:

1. gehoorschade
2. geluidssterkte
3. gehoorapparaat
4. audicien

Vanaf hoeveel decibel heb je kans op gehoorschade?

1. 100
2. 150
3. 80
4. 190

Rekenen met decibel

2x zoveel geluid betekent  +3 dB

0,5x zoveel geluid betekent -3 dB

Wanneer 1 leerling praat is dat 40 dB
Hoeveel dB is het wanneer er 4 leerlingen praten?

Wanneer 20 leerlingen zacht praten is dat 50 dB
hoeveel dB is het wanneer er 1 leerling zacht praat?

4 straaljager motoren maken 125 dB aan geluid, hoeveel geluid maakt 1 straaljager motor?

Onthouden!  

- Amplitude geeft aan hoe hard een geluid is  

- De eenheid voor geluidsterkte is decibel (dB).  

- Geluidsterkte meet je met een decibel-meter.  

- De gehoordrempel is de geluidsterkte die je nog net kunt horen. 

- De pijngrens is de geluidsterkte die pijn gaat doen aan je oren.

Aan de slag

nakijken 8.2 (zie teams)
maken 8.3