Natuurkunde
Hoofdstuk:7 muziek en telecommunicatie
7.2 Geluid, trillingen en zuivere tonen
- De toonhoogte is de frequentie, het aantal trillingen per seconde, van de
geluidsbron.
- Een klankkast versterkt het geluid, doordat de lucht in de klankkast mee gaat
trillen.
- Een stemvork of snaar kan een andere stemvork/snaar laten resoneren, als die
dezelfde eigenfrequentie heeft. resonantie – het meetrillen van de ene stemvork met
de andere.
- Een oscillogram laat de geluidstrillingen zien. Het is een u,t-diagram.
- Een trilling is een periodieke beweging om een evenwichtsstand.
- De benen van een stemvork trillen harmonisch, het u,t-diagram is een sinuslijn.
- Een zuivere toon heeft slechts een frequentie en een sinusvormig oscillogram.
- Een samengestelde toon bestaat uit verschillende frequenties door elkaar heen. De
laagste frequentie, van de grondtoon, is de toonhoogte.
- Een massa-veersysteem voert een harmonische trilling uit.
- De frequentie van een trilling wordt bepaald door de trillende massa en de
veerconstante die de massa laat trillen.
- Bij een snaarinstrument hangt de toonhoogte van een snaar af van de spankracht
en de massa van de trillende snaar.
- Harmonische trilling: Amplitude (A) is altijd gelijk
Trillingstijd/periode (T) is altijd gelijk
Het is een natuurlijke sinus-achtige golf.
Kenmerken bij harmonische trilling:
F= -C*u
Sinusvormig
Slinger (A is klein)
, Massa-veersysteem
- Hoge frequentie is een hoge toon. Heeft een korte trillingstijd.
- Lage frequentie is een lage toon. Heeft een lange trillingstijd.
Van een u,t-diagram een s,t-diagram maken:
- Wanneer de golf door de evenwichtsstand positief gaat is de snelheid
maximum.
- Bij de maximale uitwijking/hoogste amplitude (A) is de snelheid 0 m/s.
- Wanneer de golf door de evenwichtsstand negatief gaat is de snelheid
minimaal.
- Faseverschil zegt hoeveel trillingen een bepaald punt meer heeft uitgevoerd
vergeleken met een ander punt.
- Met de eigenfrequentie kun je iets laten resoneren.
Berekeningen:
(terugdrijvende) kracht: F= -C*u
- F= terugdrijvende nettokracht (N)
- C= veerconstante (N/m)
- u= uitwijking (m)
2π
(
Uitwijking: u ( t )= A sin T ⋅t )
- u= Uitwijking op tijdstip t (m)
- A= Amplitude (m)
- T= Trillingstijd/periode (s)
- T= Tijd (s)
2π ⋅ A
Maximale snelheid: v max= T
- Vmax= de snelheid door de evenwichtsstand (m/s)
- A= Amplitude (m)
- T= Trillingstijd/periode (s)
Hoofdstuk:7 muziek en telecommunicatie
7.2 Geluid, trillingen en zuivere tonen
- De toonhoogte is de frequentie, het aantal trillingen per seconde, van de
geluidsbron.
- Een klankkast versterkt het geluid, doordat de lucht in de klankkast mee gaat
trillen.
- Een stemvork of snaar kan een andere stemvork/snaar laten resoneren, als die
dezelfde eigenfrequentie heeft. resonantie – het meetrillen van de ene stemvork met
de andere.
- Een oscillogram laat de geluidstrillingen zien. Het is een u,t-diagram.
- Een trilling is een periodieke beweging om een evenwichtsstand.
- De benen van een stemvork trillen harmonisch, het u,t-diagram is een sinuslijn.
- Een zuivere toon heeft slechts een frequentie en een sinusvormig oscillogram.
- Een samengestelde toon bestaat uit verschillende frequenties door elkaar heen. De
laagste frequentie, van de grondtoon, is de toonhoogte.
- Een massa-veersysteem voert een harmonische trilling uit.
- De frequentie van een trilling wordt bepaald door de trillende massa en de
veerconstante die de massa laat trillen.
- Bij een snaarinstrument hangt de toonhoogte van een snaar af van de spankracht
en de massa van de trillende snaar.
- Harmonische trilling: Amplitude (A) is altijd gelijk
Trillingstijd/periode (T) is altijd gelijk
Het is een natuurlijke sinus-achtige golf.
Kenmerken bij harmonische trilling:
F= -C*u
Sinusvormig
Slinger (A is klein)
, Massa-veersysteem
- Hoge frequentie is een hoge toon. Heeft een korte trillingstijd.
- Lage frequentie is een lage toon. Heeft een lange trillingstijd.
Van een u,t-diagram een s,t-diagram maken:
- Wanneer de golf door de evenwichtsstand positief gaat is de snelheid
maximum.
- Bij de maximale uitwijking/hoogste amplitude (A) is de snelheid 0 m/s.
- Wanneer de golf door de evenwichtsstand negatief gaat is de snelheid
minimaal.
- Faseverschil zegt hoeveel trillingen een bepaald punt meer heeft uitgevoerd
vergeleken met een ander punt.
- Met de eigenfrequentie kun je iets laten resoneren.
Berekeningen:
(terugdrijvende) kracht: F= -C*u
- F= terugdrijvende nettokracht (N)
- C= veerconstante (N/m)
- u= uitwijking (m)
2π
(
Uitwijking: u ( t )= A sin T ⋅t )
- u= Uitwijking op tijdstip t (m)
- A= Amplitude (m)
- T= Trillingstijd/periode (s)
- T= Tijd (s)
2π ⋅ A
Maximale snelheid: v max= T
- Vmax= de snelheid door de evenwichtsstand (m/s)
- A= Amplitude (m)
- T= Trillingstijd/periode (s)
