Samenvatting natuurkunde H7
7.1 Introductie
- Geluidsbron = een trillend voorwerp, bijvoorbeeld een snaar of menselijke
stembanden.
- Geluid bestaat uit snelle veranderingen van luchtdruk die ontstaan bij de
geluidsbron en doorgegeven worden door de lucht: geluidsgolven.
- Geluidssnelheid= geluid verplaatst zich door de lucht met een constante
snelheid. Hoe sterker de moleculen van een stof met elkaar verbonden
zijn, des te groter is de snelheid van het geluid in die stof.
- Geluidssnelheid in de lucht: 340 m/s
- Geluidssnelheid onder water: 1,5 km/s
- Geluidssterkte = hard of zacht
- Toonhoogte = hoog of laag
- De toonhoogte hangt af van het tempo waarin de geluidsbron trilt. De
toonhoogte is hetzelfde als de frequentie, het aantal trillingen per
seconde.
- De geluidssterkte hangt dus af van de maximale uitwijking van de
trillingen.
- Voortplantingssnelheid= de snelheid waarmee de golf zich door de
ruimte voortplant.
s= v x t
s= afstand (m)
v= snelheid
(m/s)
t= tijd (s)
7.2 Geluid, trillingen en zuivere tonen
- Toonhoogte van het geluid van de stemvork is de f (frequentie), eenheid is
Hz (Hertz).
- Klankkast= versterk het geluid, denk aan een gitaar
- Resonantie= het meetrillen van de ene stemvork met de andere <
voorbeeld
- De oscilloscoop of computer maakt van trillingen in de lucht een
oscillogram → eigenlijk een u,t-diagram, want op elk tijdstip wordt de
uitwijking weergegeven (Zie afbeelding 1).
, Afbeelding 1: Harmonische trilling
- Het patroon herhaalt zich steeds na een bepaalde korte tijd (de periode)
- Evenwichtsstand → stand die trillend voorwerp inneemt nadat het (door
demping) is uitgetrild.
- Harmonische trilling= 1 frequentie en een sinuslijn als oscillogram (zie
afbeelding 1)→ zuivere toon → kan je ook maken met een toongenerator
en een luidspreker.
- Samengestelde trilling= trilling/geluid van een muziekinstrument →
bestaat uit een groot aantal frequenties door elkaar.
- De laagste frequentie, van de grondtoon, is de toonhoogte (zie
afbeelding 2).
Afbeelding 2: Grondtoon
- Toonhoogte van een snaar → massa en spankracht
- Eigenfrequentie= dezelfde frequentie bij dezelfde spankracht en lengte.
- Massa-veersysteem voert een harmonische trilling uit.
f=1/T
f= frequentie (Hz)
T= trillingstijd (s)
Ft= -C x u
Ft= terugdrijvende kracht (N)
C= veerconstante (N/m)
u= uitwijking uit de
evenwichtsstand (m)
7.1 Introductie
- Geluidsbron = een trillend voorwerp, bijvoorbeeld een snaar of menselijke
stembanden.
- Geluid bestaat uit snelle veranderingen van luchtdruk die ontstaan bij de
geluidsbron en doorgegeven worden door de lucht: geluidsgolven.
- Geluidssnelheid= geluid verplaatst zich door de lucht met een constante
snelheid. Hoe sterker de moleculen van een stof met elkaar verbonden
zijn, des te groter is de snelheid van het geluid in die stof.
- Geluidssnelheid in de lucht: 340 m/s
- Geluidssnelheid onder water: 1,5 km/s
- Geluidssterkte = hard of zacht
- Toonhoogte = hoog of laag
- De toonhoogte hangt af van het tempo waarin de geluidsbron trilt. De
toonhoogte is hetzelfde als de frequentie, het aantal trillingen per
seconde.
- De geluidssterkte hangt dus af van de maximale uitwijking van de
trillingen.
- Voortplantingssnelheid= de snelheid waarmee de golf zich door de
ruimte voortplant.
s= v x t
s= afstand (m)
v= snelheid
(m/s)
t= tijd (s)
7.2 Geluid, trillingen en zuivere tonen
- Toonhoogte van het geluid van de stemvork is de f (frequentie), eenheid is
Hz (Hertz).
- Klankkast= versterk het geluid, denk aan een gitaar
- Resonantie= het meetrillen van de ene stemvork met de andere <
voorbeeld
- De oscilloscoop of computer maakt van trillingen in de lucht een
oscillogram → eigenlijk een u,t-diagram, want op elk tijdstip wordt de
uitwijking weergegeven (Zie afbeelding 1).
, Afbeelding 1: Harmonische trilling
- Het patroon herhaalt zich steeds na een bepaalde korte tijd (de periode)
- Evenwichtsstand → stand die trillend voorwerp inneemt nadat het (door
demping) is uitgetrild.
- Harmonische trilling= 1 frequentie en een sinuslijn als oscillogram (zie
afbeelding 1)→ zuivere toon → kan je ook maken met een toongenerator
en een luidspreker.
- Samengestelde trilling= trilling/geluid van een muziekinstrument →
bestaat uit een groot aantal frequenties door elkaar.
- De laagste frequentie, van de grondtoon, is de toonhoogte (zie
afbeelding 2).
Afbeelding 2: Grondtoon
- Toonhoogte van een snaar → massa en spankracht
- Eigenfrequentie= dezelfde frequentie bij dezelfde spankracht en lengte.
- Massa-veersysteem voert een harmonische trilling uit.
f=1/T
f= frequentie (Hz)
T= trillingstijd (s)
Ft= -C x u
Ft= terugdrijvende kracht (N)
C= veerconstante (N/m)
u= uitwijking uit de
evenwichtsstand (m)
