Toonhoogte en frequentie

• Mens & Natuur
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 2

8.2 Toonhoogte en Frequentie

phet.colorado.edu

Bij deze demo focus je vooral op de frequentie van het geluid. Ook kun je de drukverschillen laten zien.

Terugblik

Geluid onstaat door druk verandering bij de........

1. Geluidsbron
2. Oren
3. Lichtbron
4. Radar

De snelheid van geluid door lucht (20°C ) is

1. 343 km/h
2. 1000m/s
3. 343 m/s
4. 100 lichtjaren

Geluid onstaat door ....... in een geluidsbron.

1. trillingen
2. stroom
3. licht
4. snelheid

Je ontvangt geluid in je oor, de trillingen worden opgevangen door

1. je hamer
2. je trommelvlies
3. je neusholte
4. je trilharen

Wat is geen geluidsbron

1. je stemband
2. een speaker
3. een trommel
4. een microfoon

Als er 9 tellen tussen de flits en de donder zit. Dan is het onweer ongeveer ....km van je vandaan

1. 12
2. 9
3. 4
4. 3

Waar kan geluid zich niet doorheen bewegen?

1. Lucht
2. Water
3. Beton
4. Vacuüm

Leerdoel

• 8.2.1 Je kunt de drie factoren noemen die de hoogte van de toon van een snaar bepalen.
  
• 8.2.2 Je kunt uitleggen wat de frequentie is van een trilling.
  
• 8.2.3 Je kunt het verband beschrijven tussen de frequentie en de toonhoogte.
  
• 8.2.4 Je kunt in een oscilloscoopbeeld de trillingstijd van een toon bepalen.
  
• 8.2.5 Je kunt het frequentiebereik van het menselijk gehoor benoemen.

Snaarinstrumenten

In allerlei muziekinstrumenten worden snaren gebruikt. Een viool heeft bijvoorbeeld vier snaren, een gitaar heeft er zes en een piano heeft er meer dan tweehonderd. Als je zo’n snaar in trilling brengt, geeft hij een toon. Een toon is een geluid met een bepaalde toonhoogte.

De hoogte van die toon hangt af van drie dingen: de dikte, de lengte en de spanning van de snaar. 

Een snaarinstrument moet worden gestemd. De snaren krijgen dan de juiste spanning, zodat ze precies de goede toon geven. Om die toon te bepalen wordt vaak een stemvork gebruikt.

Oscilloscoop

We kunnen geluid zichtbaar maken. Dit doen wij met een oscilloscoop. 

EEN WAT!?

OS-CIL-LO-SCOOP

De microfoon ‘vertaalt’ de geluidstrillingen in elektrische trillingen. De oscilloscoop geeft deze trillingen vervolgens op het scherm weer.

Het scherm van de oscilloscoop

Hier zie je hoe een oscilloscoop drie verschillende tonen afbeeldt. De oscilloscoop is zo afgesteld, dat je steeds het aantal trillingen in 0,01 s te zien krijgt.

De toon op het middelste scherm heeft de meeste trillingen. Dat betekent dat die toon ook de meeste trillingen per seconde heeft, en dus de hoogste frequentie.

Berekening frequentie

1 hokje is 0,1 seconde.

Wat is de trillingstijd? 

Wat is de frequentie?

Een trilling neemt 10 hokjes in beslag.&nbsp;<div>1 hokje = 0,1 seconden</div><div>10 hokjes is 0,1 x 10 = 1 seconde</div><div>1 trilling duurt 1 seconde</div>

De frequentie is 1/trillingstijd.&nbsp;<div>De frequentie 1 / 1</div><div>De frequentie is 1 Hz.&nbsp;</div><div><br></div>

Bij lage tonen weinig trillingen

Bij zachte tonen zijn de trillingen "platter"

Bij hoge tonen veel trillingen

Bij harde tonen zijn de trillingen "hoger"

Als je ouder wordt, verandert het frequentiebereik van je gehoor. Vooral hoge tonen kun je dan minder goed horen.

Oscilloscoop

Hiermee kun je de frequentie berekenen. (Hertz = Hz). Dus hoeveel trillingen in een seconde. 

Hiermee kun je de trillingstijd berekenen. Hoe lang een trilling duurt. (Seconden = s)

Berekening frequentie

1 trilling is een compleet golfje. Van startpunt naar boven, naar beneden en weer terug bij startpunt. 

Berekening frequentie

De tijd die het geluid erover doet om 1 trilling te laten verstrijken is de trillingstijd. 

frequentie=​trillingstijd​​1​​

Berekening trillinstijd

Trillingstijd is de tijd die nodig is om een trilling te laten verstrijken ( T ). 

Een frequentie van 200 Hz betekent 200 trillingen in 1 seconde. Dus de tijd die één trilling duurt is dan 

De trillingstijd is dan 0,005 s. 

De formule voor trillingstijd is 

​200​​1​​=0,005s

trillingstijd=​frequentie​​1​​

Trillingstijd

Vandaag

• Maak opgave 1 t/m 7 van 8.2
• Klaar? Maak 8 t/m 13 van 8.2
• Kom je er niet uit? Lees de tekst door.
• Kom je er nog steeds niet uit? Vraag het aan je buurman
• Als het echt te moeilijk is loop dan langs mijn bureau.
• We werken eerste 5 min in stilte (Rood)
• Daarna op fluisterniveau (oranje)

Wat betekent het woord 'Frequentie'?

Hoe hoger de toon, hoe hoger de ...

1. Geluidssterkte
2. Frequentie
3. Spanning
4. Temperatuur

Wat is de laagste frequentie die de mens kan horen?

1. 2 Hz
2. 20 Hz
3. 200 Hz
4. 20000 Hz

Wat is het gehoorbereik van de mens?

Vul in: Als je ouder wordt, kun je .... tonen steeds slechter horen.

1. harde
2. zachte
3. lage
4. hoge

Hoe noemen we geluid dat wordt teruggekaatst?

1. Sonar
2. Trillingen
3. Echo
4. Frequentie

de eenheid van frequentie is...

1. milliseconde
2. amplitude
3. hertz
4. trillingstijd