9.4 en 9.5 Staande Golven / Muziekinstrumenten.

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Deze les

Planning:

- Uitleg 9.4/9.5 aantekeningenblad.

- Nakijken opdracht gisteren!

- Oefeningen snaar / blaasinstrument.

Leerdoelen:

- De natuurkunde achter het muziekinstrument begrijpen

- Herkennen van verschillende intrumenten en de daarvoor geldende regels.

  

De applet nog een keer.

Lopende golf hebben we gehad, vandaag de staande golf!

Kenmerk staande golf --> B en K zitten op dezelfde plek 

Bij de muziekinstrumenten hebben we te maken met staande golven!

Opdracht 1.

Een snaar produceert een toon van 440 Hz. Dit is de 2de boventoon. De lengte van de snaar is 65 cm. Bereken de golfsnelheid en teken hoe de snaar eruit ziet.

Deze les

Planning:

- Opfris filmpje staande golven.

- Gaan we verder met de muziekinstrumenten.

- Eerst paar intro opdrachten daarna uitleg filmpje met       
   opdrachten.

- Laatste deel filmpje frequentie spectrum. 

- MORGEN PRACTICUM STAANDE GOLVEN LAPTOP MEE!

Opdracht 1.

Een snaar produceert een toon van 440 Hz. Dit is de 2de boventoon. De lengte van de snaar is 65 cm. Bereken de golfsnelheid en teken hoe de snaar eruit ziet.

2de boventoon dus 1,5 golglengte in het touw:

Golflengte = 0,65 / 1,5 = 0,43 m

v = 440*0,43= 1,9 * 10^2 m/s

Opdracht 2

We hebben een orgelbuis die aan één kant dicht is.  De lengte van de buis is 1,4 meter. We horen op een bepaald moment de derde boventoon. 

a. Hoeveel golflengten zitten er dan in de buis.

b. Bereken de frequentie die de  buis voortbrengt.

Opgave 3

Hieronder zie je een staande golf in een duikplank van 2,25 m lang. De voortplantingssnelheid van de trilling in de duikplank is 48 m/s.

a) In welke (boven)toon trilt de duikplank?

b) Hoe groot is de golflengte van de trilling in de duikplank?

c) Met welke frequentie trilt de duikplank?

Klankkasten

Door een klankkast aan een snaar instrument vast te maken kun je het geluid versterken.

De klankkast moet resoneren (de golflengte moet passen bij de afmeting van de klankkast) bij de frequenties van de snaar om goed te werken. 

Frequentie spectrum

In een frequentie spectrum staat alle frequenties van een geluid uitgedrukt tegen de intensiteit(hoe hardt iets klinkt)

Filmpje met oefeningen!

0

Frequenties van Muziekinstrumenten (spectrum)

De D-snaar heeft de frequentie 147 hz . Maar dat is niet de enige frequentie. 

Wat is de verhouding tussen de grond en boventonen? 

Vul in op volgende 
pagina

​f​0​​​​f​1​​​​=

​f​0​​​​f​2​​​​=

​f​0​​​​f​3​​​​=

Klarinet bepaal de verhoudingen.

Opdracht 2

We hebben een orgelbuis die aan één kant dicht is.  De lengte van de buis is 1,4 meter. We horen op een bepaald moment de derde boventoon. 

a. Hoeveel golflengten zitten er dan in de buis.

b. Bereken de frequentie die de  buis voortbrengt.

Staande Golven (2 á 3 lessen)

Planning:

- Bespreken laatste opdracht. 

- Uitleg paragraaf 9.4 en 9.5 (2 filmpjes).

- Invullen aantekeningen blad op basis van het filmpje

Leerdoelen:

- Kennen van het begrip staande golven, en hiermee rekenen.

- Natuurkunde achter de muziekinstrumenten

Les 2 9.4  en 9.5

Planning:

- Laatste deel filmpje muziek instrumenten.

- Opdrachtje in filmpje.

- (R opdrachten 9.4 en 9.5 wordt woensdag).

Klankkasten

Door een klankkast aan een snaar instrument vast te maken kun je het geluid versterken.

De klankkast moet resoneren bij de frequenties van de snaar om goed te werken.

Het 'element', hier zitten de spoelen voor versterking in.

Frequentie spectrum

In een frequentie spectrum staat alle frequenties van een geluid uitgedrukt tegen de intensiteit(hoe hardt iets klinkt)

Filmpje met oefeningen!

Deze les

Planning:

- Startopdracht 9.4/9.5 

- Afronden 9.4 en 9.5 

- Werkblad.

Leerdoelen:

- Het frequentiespectrum kunnen koppelen aan het type muziekinstrument. 

Opdracht

We hebben een snaarinstrument, de lengte van de snaar is 1,0 meter.  De golfsnelheid bedraagt 50 m/s. Bereken de frequentie van:

a. de grondtoon, 1ste boventoon en 2de boventoon. 

b. Hoe verhouden de frequenties zich: f_grond : f_1ste : f_2de 

c. Nu vraag a en b voor een D-O instrument. 

Frequenties van Muziekinstrumenten (spectrum)

De D-snaar heeft een grondfrequentie van 147 Hz . Maar dat is niet de enige frequentie. 

Wat voor instrument is dit? 

​f​0​​​​f​1​​​​=

​f​0​​​​f​2​​​​=

​f​0​​​​f​3​​​​=

Dit is open - dicht hoe zie je dat? 

Les 3

Vervolg vorige  les

Afmaken R opdrachten

Lessonup 

R 12 t/m R 20

Ongeveer 15 a 20  minuten (individueel).

Opdracht 1.

Een snaar produceert een toon van 440 Hz. Dit is de 2de boventoon. De lengte van de snaar is 65 cm. Bereken de golfsnelheid en teken hoe de snaar eruit ziet.

Hiernaast een momentopname van een staande golf in een touw.
I. Er zijn 4 knopen en 3 buiken in de tekening.
II. Het touw trilt op dit moment in zijn 3e boventoon.

1. Beide stellingen zijn waar.
2. Stelling I. is waar. Stelling II. is niet waar.
3. Stelling I. is niet waar. Stelling II. is waar.
4. Beide stellingen zijn niet waar.

Hiernaast een momentopname van een staande golf in een touw. Het touw is 10 meter lang.
I. Het touw heeft één vast en één open uiteinde.
II. Je ziet 2,5 golflengte in het touw.

1. Beide stellingen zijn waar.
2. Stelling I. is waar. Stelling II. is niet waar.
3. Stelling I. is niet waar. Stelling II. is waar.
4. Beide stellingen zijn niet waar.

Hiernaast een momentopname van een staande golf in een touw. Het touw is 6,0 meter lang.
I. Het betreft hier de 2e boventoon.
II. De golflengte λ in het touw is 4,0 m.

1. Beide stellingen zijn waar.
2. Stelling I. is waar. Stelling II. is niet waar.
3. Stelling I. is niet waar. Stelling II. is waar.
4. Beide stellingen zijn niet waar.

Hiernaast een momentopname van een staande golf in een touw. Het touw is 10 meter lang.
I. Het touw trilt in zijn 1e boventoon.
II. De golflengte λ in het touw is 8,0 m.

1. Beide stellingen zijn waar.
2. Stelling I. is waar. Stelling II. is niet waar.
3. Stelling I. is niet waar. Stelling II. is waar.
4. Beide stellingen zijn niet waar.

Hiernaast een (verticaal uitvergrote) staande golf in een duikplank van 2,25 m lang. De voortplantingssnelheid van de trilling in de duikplank is 48 m/s.
a) In welke (boven)toon trilt de duikplank?
b) Hoe groot is de golflengte van de trilling in de duikplank?
c) Met welke frequentie trilt de duikplank?

Uitwerking

a. Grondtoon is één knoop en één buik (B-K).
De tekening laat de eerstvolgende mogelijkheid zien:
(B-K-B-K), dus de 1e boventoon.

b. Je ziet 3/4 golf in de tekening, dus L = 3/4 λ -->
λ = L / (3/4) = 2,25 / (3/4) = 3,0 dus λ = 3,0 m

c. v = f λ --> f = v/λ = 48 / 3,0 = 16 dus f = 16 Hz

B         K         B         K

<--           3/4 λ       -->