5. Geluidssterkte

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 2,3

5. Geluidssterkte 

Notitie voor docent

Test van tevoren: 

Je kunt ook nog een stemvorm meenemen maar je kan ook gewoon met je stem de verschillende amplitudes laten zien.

https://academo.org/demos/virtual-oscilloscope/

Planning vandaag

• Oscilloscoop
• Amplitude
• Geluidssterkte
• Rekenen met geluidssterkte
• Tijd voor huiswerk

De Oscilloscoop

https://academo.org/demos/virtual-oscilloscope/

Zachte vs. harde geluiden

Hoe meet je geluidsterkte?

Welke eenheid gebruik je?

Geluidssterkte (decibel - dB)

Geluidssterkte (decibel - dB)

Geluidssterkte (decibel - dB)

Geluidssterkte (decibel - dB) - Meer geluidsbronnen

Geluidssterkte (decibel - dB) - Meer geluidsbronnen

Twee stofzuigers van elk 70 dB maken samen 73 dB

Geluidssterkte (decibel - dB) - Meer geluidsbronnen

Twee stofzuigers van elk 70 dB maken samen 73 dB

Vier stofzuigers van elk 70 dB maken samen 76 dB

Geluidssterkte (decibel - dB) - Meer geluidsbronnen

Geluidssterkte (decibel - dB) - Meer geluidsbronnen

Twee stofzuigers van elk 70 dB maken samen 73 dB

Vier stofzuigers van elk 70 dB maken samen 76 dB

Acht stofzuigers van elk 70 dB maken samen 79 dB

Op 10 meter afstand van het concertpodium met daarop 16 spelende violisten wordt een 

geluidssterkte van 77 dB gemeten.

Wat wordt de geluidssterkte als er 14 violisten stoppen en nog maar 2 violisten doorspelen?

Oefenopdracht

Op 10 meter afstand van het concertpodium met daarop 16 spelende violisten wordt een 

geluidssterkte van 77 dB gemeten.

Wat wordt de geluidssterkte als er 14 violisten stoppen en nog maar 2 violisten doorspelen?

Oefenopdracht - Uitwerking

van 16 naar 2 is 3x een halvering

Iedere halvering is -3 decibel

Er gaat dus 9 decibel vanaf

77 - 9 = 68 dB

Het antwoord is dus 68 dB

(eerst 16 / 2 = 8 dan 8 / 2 = 4 en dan 4 / 2 = 2)

Samenvattend - Geluidssterkte

👆hiermee moet je berekeningen kunnen maken

Verwerkingsvragen

Dit is Huiswerk

In SOM vind je wanneer je dit precies moet af hebben

Let op! De eerste 4 vragen zijn herhaling van de vorige lessen, deze gaan niet over deze les.

Opdracht 5.1 Het geluid van een voorbijrazende trein wordt weerkaatst door een bergwand. Het is 20 graden celsius. Je hoort de echo van de trein na 4 seconden. Hoever is de bergwand van de trein verwijderd?

1. 1372 m
2. 343 m
3. 686 m

Opdracht 5.2
Wat is het frequentiebereik van het menselijk oor?

1. 10 Hz - 10.000 Hz
2. 0 Hz - 100.000 Hz
3. 2 Hz - 2.000 Hz
4. 20 Hz - 20.000 Hz

Opdracht 5.3
Waar is de geluidssnelheid het grootst?

1. Vaste stoffen
2. Vloeistoffen
3. Gassen
4. in vacuum

Opdracht 5.4
Wat heeft geen invloed op de toonhoogte van een trillende snaar?

1. de lengte van de snaar
2. de dikte van de snaar
3. de spanning van de snaar
4. hoe hard je de snaar aanslaat

Opdracht 5.5
Als ik een stemvork laat trillen en daarna sla ik deze harder aan, dan wordt de amplitude

1. groter
2. kleiner
3. hetzelfde

Opdracht 5.6
Lisa slaat een pianotoets aan en hoort een toon die geleidelijk zachter wordt.
a. Verandert de frequentie van de geluidstrilling terwijl de toon zachter wordt? Zo ja, op welke manier?
b. Verandert de amplitude van de geluidstrilling terwijl de toon zachter wordt? Zo ja, op welke manier?

Opdracht 5.7 - Sofie, Liam, Noor en Jens vormen samen een saxofoonkwartet. Tijdens een optreden speelt Sofie een solo. Op 5 meter afstand van haar saxofoon wordt een geluidssterkte van 74 dB gemeten.
a. Daarna voegen Liam, Noor en Jens zich bij haar. Alle vier spelen ze hetzelfde muziekstuk op hun saxofoons. Hoeveel bedraagt de geluidssterkte op 5 meter afstand wanneer alle vier saxofoons klinken?
b. Vervolgens stoppen Liam en Jens met spelen. Wat is dan de geluidssterkte op 5 meter afstand van de twee overgebleven saxofoons?

leg uit hoe je aan je antwoord komt

Opdracht 5.8
Op 10 meter afstand van een podium wordt een geluidssterkte van 82 dB gemeten wanneer een drummer speelt. Een klarinettist produceert op dezelfde afstand een geluidssterkte van 70 dB.
De componist wil dat de klarinetpartij even luid klinkt als de drumsolo.

Hoeveel klarinettisten moeten er meespelen om dit te bereiken?
Leg uit hoe je tot je antwoord komt.

Opdracht 5.9
Een concert wordt eerst voorbereid met 16 identieke geluidsbronnen, wat zorgt voor een geluidssterkte van 96 dB.
De geluidsinstallatie valt tijdens een storing gedeeltelijk uit en er blijven slechts 2 werkende geluidsbronnen over.
Wat is de nieuwe geluidssterkte na deze storingen?

leg uit hoe je aan je antwoord komt

Uitwerkingen open vragen

Opdracht 5.6

a. Nee

b. Ja, de amplitude wordt kleiner

Opdracht 5.7

a. 80 dB. Als er 4x zoveel spelers zijn, zijn er twee verdubbeling. Iedere verdubbeling is +3 decibel. Er komen dus 6 decibel bij. 74 + 6 = 80 dB

b. 77 dB. Er zijn 2x zo weinig spelers als bij de vorige vraag. Iedere verdubbeling is +3 decibel dus een halvering is -3 decibel. Er gaat dus 3 decibel af. 80 - 3 = 77 dB

Opdracht 5.8

16 violisten. Als je van 70 dB naar 82 dB wil komen moet er 12 dB bij. Dit is vier keer 3 dB erbij. Er moet dus 4x een verdubbeling zijn.

één violist = 70 dB

twee violisten = 73 dB

vier violisten = 76 dB

acht violisten = 79 dB

zestien violisten = 82 dB.

Opdracht 5.9

* we leerden eerder dat een verdubbeling +3dB is, dat betekent natuurlijk ook dat een halvering -3dB is

16 → 8 → 4 → 2 → dus 3 halveringen

Elke halvering = -3 dB → dus:

96 dB - 3 - 3 - 3 = 87 dB