Trillingen - p1 Trillingen (H+V 2122)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

Trillingen - p1 Trillingen

p1: Trillingen

Leerdoelen:
-Je kunt een trilling omschrijven met de begrippen tijd, uitwijking, amplitude, evenwichtstand, trillingstijd, periode en frequentie.

-Je  kunt  belangrijke gegevens van een trilling nauwkeurig uit een u,t diagram halen.

-Je kunt werken met een oscilloscoopbeeld en de begrippen V/div en ms/div.

-Je kunt werken met de formules voor trillingstijd (T) en frequentie (f) T = 1/f en f = 1/T.

-Je kunt aan een trilling zien of het een harde/zachte en/of hoge/lage toon betreft.

Extra info aflezen oscilloscoopscherm

Bijbehorende oefenopgaven (Natuurkunde Uitgelegd).

Klik hieronder op HAVO of VWO voor het PDF bestand.
Achteraan het bestand staan getallenantwoorden.
In het bestand een link naar de uitwerkingen.
Je maakt deze opgaven in de les of als huiswerk (indien specifiek opgegeven).

HAVO: 1, 2, 3, 4

VWO: 1, 2, 3

01:14

Aantekening:

  

Een trilling is een periodieke beweging om een evenwichtsstand.

periodiek = zich herhalend

03:10

Aantekening:

  

De amplitude (A) is de maximale uitwijking ten opzichte van de evenwichtsstand.

03:43

Aantekening:

  

De frequentie (f) is het aantal trillingen in (precies) één seconde.

Er geldt: f = 1/T en T = 1/f. (Met trillingstijd T in seconde!)

De eenheid van f is Hertz (Hz) of (trillingen) per seconde (s^-1).

Let op: de frequentie kan je in het algemeen NIET direct uit een trillings-diagram aflezen. Je bepaalt eerst de T en berekent dan f.

04:45

Aantekening:

  

De Trillingstijd (T) of periode van een trilling is de tijd waarin precies één trilling wordt uitgevoerd.

05:38

De snelheid in een x,t-diagram bepaal je door:

1. Af te lezen
2. De steilheid / raaklijn
3. De oppervlakte / hokjes
4. Dit is niet mogelijk

Oscilloscoop

Een apparaat om een (elektrische) trilling weer te geven is een oscilloscoop. Op het scherm van een oscilloscoop staat alleen lijntjes, de waardes bij de assen ontbreken. Deze waarden kan je namelijk los instellen zodat je veel verschillende soorten trillingen zichtbaar kan maken. 

De instellingen geven de hoogte en breedte van één groot hokje weer. Dit wordt aangegeven met 'div' (voor 'division', verdeling). De (eventueel aanwezige) extra lijntjes zijn om nauwkeuriger te kunnen aflezen. Een instelling kan zijn: 20 ms/div (horizontaal) en 50 mV/div (verticaal).

Het scherm hiernaast is dan dus 10 x 20 = 200 ms 'breed' en 6 x 50 = 300 mV 'hoog'.

De amplitude A is 2,4 (aflezen) x 50 = 120 mV = 0,12 V of 1,2 10^-1 V.

De trillingstijd T is 8,2(5) (2 trillingen aflezen) / 2 x 20 = 82,5 ms. 

De frequentie is dan 1 / 0,0825 = 12,0 of 12 Hz.

Op de x-as staat bij een een trilling staat altijd de tijd.

Let op: zorg dat je de theorie op deze pagina goed snapt!

Extra uitleg en voorbeeld

https://natrevnewton.jouwweb.nl/vaardigheden/aflezen-oscilloscoopscherm

Geef hieronder aan wat je nog niet (goed) snapt van de theorie.

Maak een samenvatting die in ieder geval de leerdoelen omvat. Gebruik indien nodig §1 - Trillingen van Wetenschapsschool. Lever een foto van je samenvatting in.

§1 - Trillingen

https://www.wetenschapsschool.nl/new_chapters/klas5_ch2.html

Je kunt hier je gemaakte opgaven van Foton inleveren.

De volgende slides worden (ook) in de les doorgelopen.

Je HOEFT deze dus niet als huiswerk al te maken (je kunt ze wel vast bekijken om beter voorbereid de les in te komen).

Hieronder een blokje dat aan een veer heen en weer beweegt. Sleep de termen naar de juiste plek.

Amplitude

Evenwichtstand

Hiernaast een oscilloscoopbeeld. Wat wordt met de rode pijl aangegeven?

1. De Amplitude A
2. De Trillingstijd T
3. De frequentie f
4. De uitwijking u

Hiernaast een oscilloscoopbeeld. Wat wordt met de rode pijl aangegeven?

1. De Amplitude A
2. De Trillingstijd T
3. De frequentie f
4. De uitwijking u

Hiernaast een oscilloscoopbeeld. Wat wordt met de rode pijl aangegeven?

1. De Amplitude A
2. De Trillingstijd T
3. De frequentie f
4. De uitwijking u

Hieronder een weergave van twee trillingen.
I. De linker toon is hoger dan de rechter toon.
II. De linker toon is zwakker dan de rechter toon.

1. Beide stellingen zijn juist.
2. Stelling I. is juist, stelling II. is niet juist.
3. Stelling I. is niet juist, stelling II. is juist.
4. Beide stellingen zijn onjuist.

Hieronder een weergave van twee trillingen.
I. De trillingstijd van de linker toon is groter.
II. De frequentie van de rechter toon is groter.

1. Beide stellingen zijn juist.
2. Stelling I. is juist, stelling II. is niet juist.
3. Stelling I. is niet juist, stelling II. is juist.
4. Beide stellingen zijn onjuist.

Een snaar van een piano trilt in 2,0 minuten ongeveer 40 duizend keer heen-en-weer.
Welke noot is aangeslagen?
(Zie ook tabel 15C van de BiNaS)

1. Noot C
2. Noot D
3. Noot E
4. Noot F

Uitleg

De noot wordt bepaald door de frequentie. De snaar trilt in 2,0 minuten 40.000 x. De frequentie is het aantal trillingen per (1) seconde. Reken eerst de tijd om naar seconden. 2 minuten = 120 seconden.
In 120 seconden wordt 40.000 x getrild, dan wordt in één seconde 40.000 / 120 = 333 x getrild. Deze waarde is direct de frequentie: f = 3,3 10² Hz.
Uit de tabel zie je dan dat noot E het dichtst in de buurt komt.
In de BiNaS tabel 15A heet deze noot 'e1'.

De instellingen bij bovenstaand oscilloscoopscherm zijn 20 ms/div (horizontaal) en 50 mV/div (verticaal). Bepaal uit de figuur de amplitude  A en trillingstijd T van deze trilling en bereken met de trillingstijd de frequentie.

De instellingen bij bovenstaand oscilloscoopscherm zijn 20 ms/div (horizontaal) en 50 mV/div (verticaal). Bepaal uit de figuur de amplitude A en trillingstijd T van deze trilling en bereken met de trillingstijd de frequentie.

Antwoorden

A = 0,12 V - T = 83 ms - f = 12 Hz

Uitleg

De amplitude is 2,4 hokjes, dus
2,4 x 50 mV = 120 mV = 0,12 V.

Eén trilling is niet heel mooi af te lezen dus lees zoveel mogelijk hele/halve trillingen af. Twee hele trillingen komt op 8,25 hokje. Eén trilling is dus 4,125 hokje. Met 20 ms/div is dit 4,125 x 20 ms = 82,5 ms, dus T = 83 ms of 0,083 s. Hiermee bereken we f=1/T = 1 / 0,0825 = 12,12 dus f = 12 Hz.

Instellingen: 50 mV/div en 20 ms/div

Als je nog iets niet begreep, geef dat dan zo duidelijk mogelijk aan.
Geef ook even aan als alles wel duidelijk was.

Fouten en suggesties

Heb je een fout gevonden in deze Lessonup, het nakijkboekje of de website?
Of heb je een suggestie of tip voor het verbeteren?

Geef het door via het foutenformulier!

Bedankt voor je inzet!