Samenvatting Hoofdstuk 16: Waves and sound

16. Waves and sound
16.3 The speed of a wave on a string
Er zijn twee grootheden van belang voor de snelheid van een golf in een snaar:
1. Spanning: De kracht waarmee een deeltje een ander deeltje aantrekt/afstoot. Een sterke
𝑣
interactie tussen de deeltjes betekent een snellere golf. 𝑓 = 𝜆
2. De massa volgens de tweede wet van Newton. Hoe groter de massa is, des te langzamer is de
𝐹
snelheid volgens 𝑣 = √𝑚/𝐿
Lineaire dichtheid: De massa per lengte van een snaar.

16.4 The mathematical description of a wave
2𝜋
Voor een golf die van links naar rechts (−𝑥) beweegt geldt 𝑦 = 𝐴 ∙ cos (2𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝑡 + ∙ 𝑥);
𝜆
2𝜋
Voor een golf die van rechts naar links (+𝑥) beweegt geldt 𝑦 = 𝐴 ∙ cos (2𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝑡 − 𝜆 ∙ 𝑥).
Er wordt gemeten in radialen.
𝑐𝑜𝑠 als de golf in de uiterste stand begint;
𝑠𝑖𝑛 als de golf in de oorsprong begint.

16.6 The speed of sound
De snelheid van geluid is afhankelijk van de interactie tussen deeltjes (fase van de stof):
1. In een gas
𝛾∙𝑘∙𝑇 𝑐𝑝
𝑣=√ met 𝛾 = (de warmtecapaciteit tijdens een constante druk en de warmtecapaciteit
𝑚 𝑐𝑣
tijdens een constant volume)
Voor ideale gassen geldt:
5
1. Monoatomisch: Edelgassen, 𝛾 = 3
7
2. Diatomisch: Gassen die bestaan uit twee atomen. 𝛾 = 3

2. In een vloeistof
𝐵𝑎𝑑
𝑣=√
𝜌
Isothermisch: De temperatuur blijft constant als het materiaal krimpt of uitzet.
Adiabatisch: Er is geen warmte-uitwisseling met de omgeving.

3. In een vaste stof
𝑌
Voor een lange, dunne staaf geldt 𝑣 = √𝜌