Golven en dopplereffect (Natuurkunde vwo), les 3: Terugblik quiz

• newEditor
• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4-6

Introductie

Terugblikquiz met elf vragen over golven: begrippen, rekenen met v = f·λ en faseverschil, een volgordevraag en het dopplereffect.

Rimpels breiden zich uit na een druppel (foto: Roger McLassus, CC BY-SA 3.0)

EXAMENSTOF · B1 · GOLVEN EN DOPPLER

Quiz

Terugblik: Golven en dopplereffect

Les 3 van 3. Leerlingen beantwoorden individueel; bespreek na elke paar vragen kort de antwoorden. Image credit: Roger McLassus / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Wat plant zich voort bij een lopende golf?

A

Materie, met de snelheid van de golf

B

Materie en energie, samen

C

Energie en informatie, geen materie

D

Alleen de trillingstijd van de bron

Syllabus B1.3: een lopende golf draagt energie en informatie over, geen materie.

Vul in

Bij onweer zie je de bliksem vrijwel direct, omdat de lichtsnelheid veel groter is dan de geluidsnelheid in lucht.

lichtsnelheid

geluidsnelheid

voortplantingssnelheid

frequentie

Syllabus B1.3: lichtsnelheid, geluidsnelheid. c = 3,00·10⁸ m/s tegen 343 m/s in lucht van 20 °C. Verwachte fout: de twee omdraaien.

Een golf over water heeft v = 2,4 m/s en een boei trilt met f = 0,60 Hz. Wat is λ?

A

1,4 m

B

4,0 m

C

0,25 m

D

1,8 m

Syllabus B1: λ = v/f = 2,4/0,60 = 4,0 m. Fouten: v·f (1,4 m), f/v (0,25 m), v min f (1,8 m).

Een golf in een touw geeft deze diagrammen. Na hoeveel tijd is de golf 6,0 m verder?

A

0,50 s

B

5,0 s

C

15 s

D

2,0 s

Syllabus B1.5. (u,x): nulpunten bij 0, 0,6 en 1,2 m, dus λ = 1,2 m. (u,t): nulpunten bij 0, 0,2 en 0,4 s, dus T = 0,40 s. v = λ/T = 1,2/0,40 = 3,0 m/s, t = s/v = 6,0/3,0 = 2,0 s. Fouten: v/s (0,50 s), s/λ (5,0 s), s/T (15 s). Image credit: Eigen figuur

Zet op volgorde: afstand uit een echo-oscillogram

1

Rond af op de significante cijfers van de gegevens

2

Lees het aantal div tussen zendpuls en echo af

3

Gebruik d = v·Δt/2

4

Bereken Δt met de tijdbasis, in s

Syllabus B1.3 en B1.5. Eerst aflezen, dan Δt in seconden, dan d = v·Δt/2, dan afronden.

Een golf loopt naar rechts. Een punt zit in een top. Hoe beweegt dat punt direct daarna?

A

Omhoog, nog hoger dan de top

B

Naar rechts, met de golf mee

C

Naar links, tegen de golf in

D

Omlaag, naar de evenwichtsstand

Syllabus B1.5. Het punt neemt de uitwijking over van zijn buur links, en die ligt lager. Het punt trilt alleen op en neer.

Waarom klinkt een wegrijdende sirene lager?

Syllabus B1.6. Goed antwoord: de golffronten liggen achter de bron verder uit elkaar, dus de golflengte is groter en (bij gelijke v) de waargenomen frequentie lager. Verwachte fout: "omdat de sirene zachter wordt" (dat gaat over geluidssterkte).

In een touw is f = 2,0 Hz en v = 4,0 m/s. Punt Q ligt 3,0 m achter P. Bepaal Δφ.

A

0,67

B

1,5

C

6,0

D

0,75

Syllabus B1.3: λ = v/f = 4,0/2,0 = 2,0 m. Δφ = Δx/λ = 3,0/2,0 = 1,5. Fouten: omgekeerd (0,67), Δx·f (6,0), Δx/v als getal (0,75).

Je rijdt met dezelfde snelheid achter een ambulance met sirene. Wat hoor je?

A

Een hogere f, want de ambulance rijdt

B

Een lagere f, want de ambulance rijdt weg

C

Dezelfde f als wanneer beide stilstaan

D

Een f die steeds verandert

Syllabus B1.6: alleen de beweging van bron en ontvanger ten opzichte van elkaar telt. Hun onderlinge afstand blijft gelijk, dus geen dopplereffect.

Welke grootheid lees je af tussen twee opeenvolgende toppen in een (u,t)-diagram?

A

De trillingstijd T

B

De golflengte λ

C

De amplitude A

D

De voortplantingssnelheid v

Syllabus B1.5. Tijd op de horizontale as: afstand tussen toppen is T. De golflengte lees je af in een (u,x)-diagram.

Punten met Δφ = 0,5 trillen precies tegengesteld. Wat zie je bij een top?

A

Het andere punt zit ook in een top

B

Het andere punt zit in een dal

C

Het andere punt zit in de evenwichtsstand

D

Het hangt af van de amplitude

Syllabus B1.3. Δφ = 0,5 is een halve trilling: top tegenover dal. Δφ = 1 geeft dezelfde stand, Δφ = 0,25 de evenwichtsstand.

Hoe zeker voel je je over dit onderwerp?

1

Heel zeker

2

Redelijk zeker

3

Niet zo zeker

4

Helemaal niet zeker

Gebruik de uitslag om te bepalen of je een onderdeel herhaalt.

EXAMENSTOF · B1 · GOLVEN EN DOPPLER

Goed gedaan!

Je kunt nu golven analyseren met diagrammen en faseverschil, afstanden met een echo bepalen en het dopplereffect uitleggen.