8.2 HV Toonhoogte en frequentie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 2

8.2 Toonhoogte en frequentie

Muziekinstrumenten kunnen we indelen in verschillende groepen:

1. snaar 
2. blaas
3. slag
4. elektronisch

8.2 Toonhoogte en frequentie

1: snaar instrumenten 

Als je de snaar in trilling brengt krijg je een toon.

De toon hangt af van:

• dikte: hoe dunner, des te hoger de toon
• lengte: hoe korter, des te hoger de toon
• spanning: hoe strakker, des te hoger de toon

8.2 Toonhoogte en frequentie

2: blaas instrumenten 

Als je de lucht in de buis in trilling wordt gebracht door erop te blazen.

De toon hangt af van:

• lengte: hoe korter de buis, hoe hoger de toon

Trillingen kun je zichtbaar laten maken met een oscilloscoop.

8.2 Toonhoogte en frequentie

trillingstijd T = tijd die nodig is                                    voor één                                                volledige trilling

Eenheden van trillingstijd.

• 1 s = 1000 ms
• 1 ms = 1000       (microseconde)
• Hoe kleinder trillingstijd,         hoe hoger de toon.

μs

T=​f​​1​​

8.2 Toonhoogte en frequentie

frequentie = aantal trillingen per seconde

• meet je in Hertz (Hz)

• f = 1 Hz

• f = 2 Hz

• f = 3 Hz

• Hoe hoger de frequentie, hoe hoger de toon. 

f=​T​​1​​

8.2 Toonhoogte en frequentie

toename frequentie

afname trillingstijd

8.2 Toonhoogte en frequentie

• mens: 20 Hz t/m 20.000 Hz (kHz)

Frequentiebereik: geluid dat je kunt horen

8.2 Toonhoogte en frequentie

• infrasoon: geluiden onder de 20 Hz

• ultrasoon: geluiden boven de 20.000Hz

Aan de slag vraag 8.2 1 t/m5

Klaar? Lees + maak 8.3

Huiswerk:

8.1 vraag 1 t/m 11 ( op papier met berekening)

8.2 vraag 1 t/m 5 op papier

6.2 Toonhoogte en frequentie

vraag 4

• De snaar trilt met een te hoge frequentie.
• Hij moet de snaar dus minder strak spannen.

Leg uit wat de pianostemmer moet doen, als de snaar een toon geeft van 445 Hz.

6.2 Toonhoogte en frequentie

vraag 5

• Het hoogste geluid is het geluid met de meeste trillingen per seconde.

• Omdat de mug het hoogste geluid maakt, bewegen de vleugels van de mug dus ook het snelst.

Het gezoem van een mug klinkt veel hoger dan het gezoem van een bij.

Bij welk insect bewegen de vleugels per seconde het vaakst op en neer? Leg uit

6.2 Toonhoogte en frequentie

Stappenplan: trillingstijd en de frequentie

1. Tel het aantal hokjes van 1 volledige trilling.
2. Vermenigvuldig dit met de tijd/div onder de afbeelding
3. Reken de tijd om in seconde, je hebt dan de trillingstijd T. 
4. Bereken de frequentie:

f=​T​​1​​

berekenen.

6.2 Toonhoogte en frequentie

Vraag 6a

Bereken de trillingstijd en de frequentie.

• aantal hokje = 10
• T = 10 x 0,5 = 5 ms = 0,005 s 

6.2 Toonhoogte en frequentie

Vraag 6a

Bereken de trillingstijd en de frequentie.

• aantal hokje = 10
• T = 10 x 0,5 = 5 ms = 0,005 s 

f=​T​​1​​

6.2 Toonhoogte en frequentie

Vraag 6a

Bereken de trillingstijd en de frequentie.

aantal hokje = 10
T = 10 x 0,5 = 5 ms = 0,005 s 

f=​T​​1​​=​0,005​​1​​=200Hz

6.2 Toonhoogte en frequentie

Vraag 6b

Bereken de trillingstijd en de frequentie.

• aantal hokje = 5
• T = 5 x 2 = 10 ms = 0,01 s 

6.2 Toonhoogte en frequentie

Vraag 6b

Bereken de trillingstijd en de frequentie.

• aantal hokje = 5
• T = 5 x 2 = 10 ms = 0,01 s 

f=​T​​1​​

6.2 Toonhoogte en frequentie

Vraag 6b

Bereken de trillingstijd en de frequentie.

aantal hokje = 5
T = 5x 2 = 10 ms = 0,01 s 

f=​T​​1​​=​0,01​​1​​=100Hz

6.2 Toonhoogte en frequentie

Vraag 6c

Bereken de trillingstijd en de frequentie.

• 10 hokjes = 3 Trillingen
• 1 Trilling = 10/3 = 3,33 hokjes
• T = 3,33 x 0,1 = 0,333 ms                                          = 0,000333 s 

6.2 Toonhoogte en frequentie

Vraag 6c

Bereken de trillingstijd en de frequentie.

• 10 hokjes = 3 Trillingen
• 1 Trilling = 10/3 = 3,33 hokjes
• T = 3,33 x 0,1 = 0,333 ms                                          = 0,000333 s 

f=​T​​1​​=​0,000333​​1​​=3003Hz