Trillingen - p6 Interferentie (VWO 2122)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

WS: Trillingen - p6

p6: Interferentie­

Leerdoelen:

-Je begrijpt wat superpositie / interferentie van golven inhoudt.

-Je kent het verschil tussen constructieve en destructieve interferentie

-Je weet hoe het weglengteverschil en de golflengte hiermee te maken hebben

-Je kunt werken met buiklijnen en knooplijnen in een intereferentiepatroon

-Je kunt met een figuur berekenen of er zich op een punt een knoop of een buik bevindt

Bijbehorende oefenopgaven (Natuurkunde Uitgelegd).

Klik hieronder op HAVO of VWO voor het PDF bestand.
Achteraan het bestand staan getallenantwoorden.
In het bestand een link naar de uitwerkingen.

HAVO: n.v.t.

VWO: 18, 19, 20

00:50

Op een foto staan alleen afmetingen: bij een golf wordt dit een (u,x)-diagram genoemd.

Het geeft de uitwijkingen (u) van alle deeltjes op verschillende plekken (x) in een koord op één tijdstip.

05:38

Wanneer twee golven tegelijkertijd hetzelfde medium beïnvloeden, heet dat interferentie.

Daar waar de golven elkaar versterken, treedt constructieve interferentie op.

Daar waar de golven elkaar verzwakken, treedt destructieve interferentie op.

Wanneer constructieve interferentie blijvend optreedt, spreken we van resonantie.

07:46

Waarom is de golfsnelheid van de golven die beide druppels veroorzaken hetzelfde?

1. Omdat de druppels met dezelfde frequentie vallen.
2. Omdat de golven dezelfde golflengte hebben.
3. Omdat de golven door hetzelfde medium (water) gaan.
4. Omdat de golven bij hetzelfde punt uitkomen.

08:43

Bedoeld wordt:

In punt P gaat de golf uit A omhoog en toevallig gaat de golf uit B daar ook omhoog.

In punten A en B zelf gaan de golven ALTIJD gelijk omhoog en omlaag (want de druppels vallen tegelijkertijd), pas in punt P komt hier verschil in door het weglengteverschil Δx.

09:13

Omdat punt P dichter bij A ligt dan bij B, is de golf uit A (iets) sterker dan de golf uit B.

De golf uit A trilt daar met een grotere amplitude dan de golf uit B.

De golven kunnen elkaar dus niet PRECIES opheffen / uitdoven, maar wel maximaal verzwakken bij het faseverschil van ½.

Maak een samenvatting die in ieder geval de leerdoelen omvat. Lever een foto van je samenvatting in.

Bekijk eventueel nog: Wetenschapsschool §6 Interferentie

Constructieve Interferentie

Destructieve Interferentie

versterken

maximum

in fase

Δϕr = 0 

knoop

Δϕr = ½ 

buik

minimum

tegenfase

verzwakken

Zie de figuur met twee identieke speakers hiernaast.
De stippellijnen stellen de 'dalen' en de vaste lijnen de 'bergen' van de individuele golven voor.

Twee stellingen.
I. De met de dubbele pijl aangegeven afstand is gelijk aan één golflengte.
II. Op punt A is het geluid zwakker dan op punt B.

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.

Zie de figuur met twee identieke speakers hiernaast.
De stippellijnen stellen de 'dalen' en de vaste lijnen de 'bergen' van de individuele golven voor.

Twee stellingen.
I. In punt A geldt dat het faseverschil tussen de golven uit beide speakers gelijk is aan 0.
II. In punt B geldt dat het faseverschil tussen de beide speakers gelijk is aan ½.

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.

Twee identieke speakers staan op een afstand van
1,6 m van elkaar. Jij staat precies 3,0 m loodrecht voor één van de speakers. (Zie de figuur, niet op schaal!)
Het is 20 °C en de speakers geven een toon van 2,14 kHz. Leg uit of je een versterking, een verzwakking of geen van beiden waarneemt.

Uitwerking

Eerst rekenen we de golflengte uit.
De geluidsnelheid is 343 m/s. v = f λ --> λ = v/f.
λ = 343 / (2,14 10³) = 0,160... m
De afstand tot de rechter speaker is 3,0 m.

Voor de schuine afstand van de linker speaker geldt:

Het  weglengteverschil is dus 3,4 m - 3,0 m = 0,4 m.

Hierin passen 0,4 / 0,160... = 2,49 dus 2,5 golven. Het faseverschil is dus 2,5.

Het gereduceerde faseverschil is 0,5 en dat betekent dat de golven in tegenfase zijn, en elkaar dus willen uitdoven. Er is een verzwakking van de golf.

(Omdat de afstanden niet gelijk zijn, kan er geen totale uitdoving plaatsvinden, de golf van de rechter bron is sterker dan de golf van de linker bron)

√​1,6​2​​+3,0​2​​​​​=3,4 m

Als je nog iets niet begreep, geef dat dan zo duidelijk mogelijk aan.

Fouten en suggesties

Heb je een fout gevonden in deze Lessonup, of heb je een suggestie of tip voor het beter maken van deze Lessonup?

Geef het door via het foutenformulier!

Bedankt voor je inzet!