Natuurkunde samenvatting hoofdstuk 5 en hoofdstuk 7 (1 t/m
3)
Toetsweek 2
Paragraaf 1: slingeren en trillen
Als je stembanden of snaren trillen, gaan ze regelmatig heen en weer. Ze
gaan daarbij even ver omhoog als omlaag ten opzichte van de ruststand.
Die stand heet de evenwichtsstand. Als de beweging naar boven en
beneden zich steeds op dezelfde manier herhaalt, is de beweging een
trilling. Er zijn veel soorten trillingen.
Bij elke trilling geldt dat er een kracht nodig is. De kracht trekt het trillend
voorwerp steeds terug naar de evenwichtsstand. In de evenwichtsstand
heeft het voorwerp snelheid. Daardoor schiet het voorwerp de
evenwichtsstand voorbij. Dan trekt de kracht het voorwerp weer terug. Zo
blijft het voorwerp heen en weer.
De afstand tot de evenwichtsstand noem je de uitwijking (u). In het
uiterste stand keer je om. De uitwijking die je dan hebt, heet de amplitude
(A).
Een gewichtje dat aan een veer hangt, kun je ook laten trillen. Bij zo’n
trilling beweegt het gewichtje tussen twee uiterste standen.
In de omkeerpunt is de snelheid van het gewichtje nul. In de
evenwichtsstand is de snelheid juist maximaal. De tijd die een trilling
duurt is de trillingstijd (T). Vaak gaan trillingen erg snel en is de trillingstijd
dus erg kort. Het aantal trillingen per seconde heet de frequentie (f). De
frequentie is het omgekeerde van de trillingstijd, formule:
- f=1/T
Voorbeeld: De toon A heeft een trillingstijd T van maar 0,00227 s. Dat
komt doordat er bij die toon 440 trillingen per seconde zijn. Dus een trilling
duurt 1/440 = 0,00227 s. Een A is een toon met een frequentie van 440
Hz.
Met een oscilloscoop en een microfoon kun je een beeld van
geluidstrillingen maken. De microfoon zet een geluidstrilling om in een
trillende spanning. De oscilloscoop geeft een grafiek weer van die
spanning tegen de tijd. Je kunt met een oscilloscoop de trillingstijd en
frequentie bepalen.
Paragraaf 2: trillen en kracht
Als je het geluid van een stemvork onderzoekt blijkt deze trilling heel
regelmatig. De uitwijkingsgrafiek ((u,t)-grafiek) heeft een sinusvorm. Zo’n
trilling heet een harmonische trilling.
Een kar is met een veer aan de wand bevestigd. Als je de kar een stukje
naar rechts duwt, wordt de veer ingedrukt. Als je de kar verder naar rechts
duwt moet hij in een trilling een grotere afstand afleggen, maar door de
grotere kracht die de veer uitoefent zal de kar gemiddeld ook een grotere
snelheid hebben. Voor de trillingstijd maakt het dus niet uit hoe ver je hem
naar rechts duwt. Voor een veer geldt dat de kracht evenredig is met de
uitwijking. Dit is de wet van Hooke. In formulevorm:
, - F=C*u
Hierbij is C de veerconstante, die de stugheid van de veer aangeeft. De
eenheid van C is N/m. Als bij een trillend voorwerp de wet van Hooke
geldt, is er sprake van een harmonische trilling.
3)
Toetsweek 2
Paragraaf 1: slingeren en trillen
Als je stembanden of snaren trillen, gaan ze regelmatig heen en weer. Ze
gaan daarbij even ver omhoog als omlaag ten opzichte van de ruststand.
Die stand heet de evenwichtsstand. Als de beweging naar boven en
beneden zich steeds op dezelfde manier herhaalt, is de beweging een
trilling. Er zijn veel soorten trillingen.
Bij elke trilling geldt dat er een kracht nodig is. De kracht trekt het trillend
voorwerp steeds terug naar de evenwichtsstand. In de evenwichtsstand
heeft het voorwerp snelheid. Daardoor schiet het voorwerp de
evenwichtsstand voorbij. Dan trekt de kracht het voorwerp weer terug. Zo
blijft het voorwerp heen en weer.
De afstand tot de evenwichtsstand noem je de uitwijking (u). In het
uiterste stand keer je om. De uitwijking die je dan hebt, heet de amplitude
(A).
Een gewichtje dat aan een veer hangt, kun je ook laten trillen. Bij zo’n
trilling beweegt het gewichtje tussen twee uiterste standen.
In de omkeerpunt is de snelheid van het gewichtje nul. In de
evenwichtsstand is de snelheid juist maximaal. De tijd die een trilling
duurt is de trillingstijd (T). Vaak gaan trillingen erg snel en is de trillingstijd
dus erg kort. Het aantal trillingen per seconde heet de frequentie (f). De
frequentie is het omgekeerde van de trillingstijd, formule:
- f=1/T
Voorbeeld: De toon A heeft een trillingstijd T van maar 0,00227 s. Dat
komt doordat er bij die toon 440 trillingen per seconde zijn. Dus een trilling
duurt 1/440 = 0,00227 s. Een A is een toon met een frequentie van 440
Hz.
Met een oscilloscoop en een microfoon kun je een beeld van
geluidstrillingen maken. De microfoon zet een geluidstrilling om in een
trillende spanning. De oscilloscoop geeft een grafiek weer van die
spanning tegen de tijd. Je kunt met een oscilloscoop de trillingstijd en
frequentie bepalen.
Paragraaf 2: trillen en kracht
Als je het geluid van een stemvork onderzoekt blijkt deze trilling heel
regelmatig. De uitwijkingsgrafiek ((u,t)-grafiek) heeft een sinusvorm. Zo’n
trilling heet een harmonische trilling.
Een kar is met een veer aan de wand bevestigd. Als je de kar een stukje
naar rechts duwt, wordt de veer ingedrukt. Als je de kar verder naar rechts
duwt moet hij in een trilling een grotere afstand afleggen, maar door de
grotere kracht die de veer uitoefent zal de kar gemiddeld ook een grotere
snelheid hebben. Voor de trillingstijd maakt het dus niet uit hoe ver je hem
naar rechts duwt. Voor een veer geldt dat de kracht evenredig is met de
uitwijking. Dit is de wet van Hooke. In formulevorm:
, - F=C*u
Hierbij is C de veerconstante, die de stugheid van de veer aangeeft. De
eenheid van C is N/m. Als bij een trillend voorwerp de wet van Hooke
geldt, is er sprake van een harmonische trilling.
