T4 Natuurkunde geluid 2

• nat
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

Natuurkunde geluid 2

Starter for "Ten"

Neem voor je je rekenmachine, je schrift en een pen.

Maak een volledige berekening.

1. Als je onweer hoort vijf seconde na de flits, hoever is het onweer dan bij je vandaan?
2. Bereken de diepte van de zee als de echo van het echolood 3 seconde er over doet om ontvangen te worden

Vraag 1
Hoever is de onweer weg?

Vraag 2
Hoe diep is de zee?

Kennenlijst

• Wat is hoog en laag geluid
• Wat veroorzaakt de toonhoogte
• Wat is het verband tussen de trillingstijd en de toonhoogte (berekening)
• Toonhoogte en snaarinstrumenten
• De oscilloscoop

Kunnenlijst

Wat betekent het woord frequent?

1. iets wat af en toe voor komt
2. iets wat met regelmaat en vaak voorkomt

Wat is hoog en laag geluid

In de vorige paragraaf is uitgelegd dat geluid een trilling (een golf) is.

Het aantal trillingen in 1 seconde noemen we de frequentie (f) en heeft de eenheid Herz (Hz).

Hoorbaar geluid zit voor de mens tussen de 20 Hz en 20 000 Hz.

Hoog geluid heeft veel trillingen per seconde dus een hoge frequentie.

Laag geluid heeft "weinig" trillingen per seconde, dus een lage frequentie.

Wat is hoog en laag geluid

Niet alle dieren horen hetzelfde als de mens.

Ons bereik zit tussen de 20 en de 20 000 Hz.

Het geluid dat te hoog is voor ons gehoor (boven de 20 000 Hz) noemen we ultrasoon geluid.

Wat is hoog en laag geluid

Niet ieder dier hoort dezelfde

frequenties.

Bekijk de lijst met de

verschillende bereiken.

Welke dieren horen ultrasoon

geluid? 

Wat is hoog en laag geluid

Kleine instrumenten hebben hoge tonen en grote instrumenten hebben lage tonen.

Bekijk de voorbeelden

Wat is het verband tussen de trillingstijd en de toonhoogte (berekening)

De trillingstijd (T) geeft aan hoelang een trilling duurt. De trillingstijd wordt gegeven in seconden.

Omdat een trilling heel kort duurt kan dit ook gegeven zijn in milli seconde (ms). Jij moet dit altijd omrekenen naar seconde !

5 ms = 5 : 1000 = 0,005 s.

Wat is het verband tussen de trillingstijd en de toonhoogte (berekening)

De trillingstijd is het omgekeerde van de frequentie.

Wil je de trillingstijd uitrekenen met de frequentie doe je dat met de volgende formule:

Omgekeerd kun je ook de frequentie uitrekenen met de trillingstijd, dit is weer het omgekeerde dus de volgende formule:

T=​f​​1​​

f=​T​​1​​

Wat is het verband tussen de trillingstijd en de toonhoogte (berekening)

als de frequentie hoog is (1000 Hz) betekent dit dat er in 1 seconde 1000 trillingen (heen en weer) zitten. De tijd van 1 trilling is dan

Hoog geluid heeft een hoge frequentie en een korte trillingstijd.

Laag geluid heeft een lage frequentie en een "lange" trillingstijd.

​1000​​1​​s

Toonhoogte en snaarinstrumenten

Bij snaarinstrumenten kun je een paar dingen doen om het geluid lager/hoger te maken.

Hoog: korte snaar, gespannen snaar, dunne snaar

Laag: lange snaar, losse snaar, dikke snaar

De oscilloscoop

De oscilloscoop is een meetinstrument waarmee je een golf zichtbaar kunt maken.

Hoe hoger de toon des te meer golfjes zie je.

De oscilloscoop

Op het beeldscherm zie je hokjes.

Bij de hokjes staat een tijdinstelling (bijv 6 ms).

Dit betekent dat 1 hokje 0,006 s duurt

De oscilloscoop

Berekenen van de trillingstijd (T)

Tel het aantal hokjes van 1 trilling (Begin bij de top van de eerste golf en eindig bij de top van de tweede golf.

(Voorbeeld is 4 hokjes)

De oscilloscoop

Berekenen van de trillingstijd (T)

Vermenigvuldig dit aantal met de tijd van 1 hokje (wel in seconden)

voorbeeld

4 hokjes x 0,006 s = 0,024 s

Dit is de trillingstijd.

De oscilloscoop

Berekenen van de frequentie (f)

Je moet eerst de trillingstijd uitrekenen. (0,024 s)

En dan met de formule die in BINAS 8 staat

f=​T​​1​​=​0,024​​1​​=41,7Hz

Quizvragen

Let op per vraag heb je 10 seconde de tijd dus moet je snel reageren.

Er zijn twee instrumenten. Het eerste instrument heeft een toon met een frequentie van 500 Hz. De tweede heeft een toon met een frequentie van 5000 Hz. Welk instrument klinkt het hoogste?

1. De eerste
2. De tweede
3. Beide even hoog

Er zijn twee instrumenten. Het eerste instrument heeft een toon met een frequentie van 500 Hz. De tweede heeft een toon met een frequentie van 5000 Hz. Welk instrument is het grootst?

1. De eerste
2. De tweede
3. Beide even groot
4. Dat is uit de tekst niet af te leiden

Jan speelt gitaar. De e snaar van de gitaar geeft een te lage toon. Wat kan hij doen om de toon hoger te krijgen

1. De snaar losser draaien
2. De snaar strakker draaien

Waar zitten de snaren met de hoge tonen op deze harp

1. links bij de lange snaren
2. rechts bij de korte snaren

Bereken de frequentie van een toon met een trillingstijd van 0,000025 s

1. 400 Hz
2. 4000 Hz
3. 40 000 Hz
4. 400 000 Hz

Het antwoord op de vorige vraag was 40 000 Hz
Kunnen wij dat geluid nog horen?

1. nee, het is te laag
2. ja
3. nee, het is te hoog

Kunnenlijst

Starter for "Ten" antwoorden

Neem voor je je rekenmachine, je schrift en een pen.

Maak een volledige berekening.

1. Als je onweer hoort vijf seconde na de flits, hoever is het onweer dan bij je vandaan? s = v_(geluid) . t = 343 x 5 = 1715 m
2. Bereken de diepte van de zee als de echo van het echolood 3 seconde er over doet om ontvangen te worden? s = 1/2 . v(geluid) . t = 1/2 x 1510 x 3 = 2265 m