§2.4 Muziekinstrumenten

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 2

§2.4 Muziekinstrumenten

Lesdoel:

Vandaag leer je welke soorten muziekinstrumenten er zijn en hoe muzikanten deze stemmen.
Ook leer je wat de grootheid en eenheid van geluid zijn.

We beginnen in het boek

Lezen blz. 53 en 54 tot 'Geluid zichtbaar maken'

Toonhoogte van muziekinstrumenten

Je kunt de toonhoogte van bijvoorbeeld snaarinstrumenten heel makkelijk veranderen.

Een dikke snaar geeft bijvoorbeeld een lage toon en een dunne snaar een hoge toon. Ook kun je een toon veranderen door een snaar korter te maken. De toon wordt dan hoger.

Als je tijdens het stemmen een snaar strakker aantrekt krijg je een hogere toon. Maak je hem losser, een lagere toon.

Blaasinstrumenten

Bij blaasinstrumenten maak je tonen door een kolom lucht in het instrument te laten trillen.

Als je een andere toon wilt, maak je de luchtkolom korter of langer. Dit doe je door de gaten te bedekken of open te maken met je vingers.

Geluid zichtbaar maken

Wat betekent het woord frequentie?

Hoe vaak iets gebeurt!

Frequentie van geluid

Om de hoogte van tonen te kunnen vergelijken tel je hoeveel trillingen een instrument in 1 seconde maakt. Het aantal trillingen in 1 sec noem je de frequentie.

De frequentie meet je in Hertz.

Hertz

Heinrich Rudolf Hertz die vooral bekend werd vanwege de ontdekking van radiogolven. Naar hem is de SI-eenheid van frequentie, de hertz, genoemd.

Frequentie en hertz

Frequentie (f) = de grootheid

Hertz (Hz) = de eenheid

Hertz vs Decibel

Hertz = Eenheid die aangeeft hoe hoog of laag een geluid is. 

Decibel = Eenheid die aangeeft hoe hard of zacht een geluid is. 

Eenheid en grootheid

• Een grootheid is een eigenschap die je kunt meten en kunt opschrijven als getal. 

• Een eenheid is de maat waarin je een grootheid meet.

Geluid zichtbaar maken

Geluid maak je zichtbaar door het op te nemen met een microfoon. De microfoon maakt er een elektrische trilling van. Die trilling kun je zichtbaar maken op een beelscherm van een oscilloscoop. De toon van een stemvork zie je bijvoorbeeld als een lijn met pieken en dalen.

Trillingen

 Geluid wordt veroorzaakt door het trillen van luchtdeeltjes. We kunnen deze trillingen zichtbaar maken met een oscilloscoop. De lijn in het oscilloscoopbeeld kan worden opgevat als een grafiek. Op de horizontale as staat de tijd (t) en op de verticale as de uitwijking (u). 

Trilling

Deze totale bewegingen wordt één trilling genoemd. Duurt het nu precies 1 seconde voordat de trilling voorbij is, dan zeggen we dat de toon een frequentie heeft van 1 Hertz (afgekort: Hz).

Zacht en hard

Hiernaast zien we een oscilloscoopbeeld van een zachte en een harde toon. Een zachte toon heeft een kleine uitwijking en heeft de harde toon een grote. De 'hardheid' van het geluid noemen we in de natuurkunde de geluidsterkte. We meten de geluidsterkte in decibel (dB).

Lage en hoge toon

Hiernaast zien we een oscilloscoopbeeld van een lage en een hoge toon. Een lage toon heeft een lage frequentie (en een grote trillingstijd) en een hoge toon een hoge frequentie (en een lage trillingstijd). De frequentie van een toon bepaalt dus de toonhoogte van het geluid.

Rekenen met trillingen

Zie voorbeelden op blz.54 en 55 van je boek.

Frequentie:

f = frequentie in hertz (Hz)

T = trillingstijd in seconden (s)

f=​T​​1​​

Aan de slag

Klassikaal:

Opdracht 61, 62, 64 t/m 67b + 70

*dikgedrukt hoef je niet op te schrijven

Zelfstandig   

- Opdracht 67c t/m 69 + 71