Hoofdstuk 9 Golven. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Vergelijkbare documenten
Hoofdstuk 9 Golven. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Examentraining Natuurkunde havo Subdomein B1. Informatieoverdracht

Golven. 4.1 Lopende golven

Examentraining Leerlingmateriaal

Hierin is λ de golflengte in m, v de golfsnelheid in m/s en T de trillingstijd in s.

Opgave 1 Onder de uitwijking verstaan we de verschuiving ten opzichte van de evenwichtsstand.

Een snaar vertoont de bovenstaande staande trilling. Met welke toon hebben we hier te maken? 1. De grondtoon; 2. De vijfde boventoon; 3. De zesde bove

Naam: Klas: Repetitie Golven VWO (versie A) Opgave 2 Leg uit wat het verschil is tussen een transversale golf en een longitudinale golf.

Als de lijn een sinusvorm heeft spreek je van een harmonische trilling of een zuivere toon.

NaSk overal en extra opgaven

TRILLINGEN & GOLVEN HAVO

Uitwerkingen opgaven hoofdstuk Lopende golven

Trillingen en Golven. Samenvatting natuurkunde Hoofdstuk 3 & 4 Joris van Rijn

Geluidsnelheid. 1 Inleiding. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 7 Golven ( ) Pagina 1 van 12

Hierin is λ de golflengte in m, v de golfsnelheid in m/s en T de trillingstijd in s.

Antwoorden Natuurkunde Hoofdstuk 11 Golven

13 Golven. e Transversale lopende golven. Onderwerpen:

NATUURKUNDE. Bepaal de frequentie van deze toon. (En laat heel duidelijk in je berekening zien hoe je dat gedaan hebt, uiteraard!)

Tabellenboek. Gitaar

Geluid - oscilloscoop

Samenvatting NaSk H7 geluid

Begripsvragen: Trillingen en golven

Hoofdstuk 1 Beweging in beeld. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Hoofdstuk 4 Trillingen en cirkelbewegingen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Antwoorden Natuurkunde Hoofdstuk 3

-0,20,0 0,5 1,0 1,5 0,4 0,2. v in m/s -0,4-0,6

1 Harmonische trilling

Suggesties voor demo s golven

4 Geluid Noordhoff Uitgevers bv

Systematische Probleem Aanpak (SPA) Voorbeeld opgave Electriciteit.

Goed voorbeeld is muziekinstrumenten. Snaar gitaar trilt, blokfluit lucht trilt, trommel, vlies trilt.

Lichtsnelheid. 1 Inleiding. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

Toetsstof havo 5 et3 volgens PTA: Opgaven en uitwerkingen vind je op havo5 h1: Signaalverwerking havo5 h2: Trillingen en golven

Samenvatting Natuurkunde Samenvatting 4 Hoofdstuk 4 Trillingen en cirkelbewegingen

Noorderpoort Beroepsonderwijs Stadskanaal. Reader. Complete reader periode 1 leerjaar 2. J. Kuiper. Transfer Database

Lees dit voorblad goed! Trek op alle blaadjes kantlijnen

4 Geluid. 4.1 Een knikker als lawaaimaker 4.3 Zelf een muziekinstrument maken

Quiz. Golven en trillingen. Staande golven, dopplereffect, interferentie, frequentie, golflengte,

natuurkunde vwo 2019-II

voorbeelden geven dat je geluid kunt versterken met een klankkast.

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Golven. 25 juli dr. Brenda Casteleyn

: Tekstboek. Hoofdstuk 5

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 7 Trillingen en golven ( ) Pagina 1 van 11

Examen VWO. natuurkunde 1,2 Compex. Vragen 1 tot en met 14. In dit deel van het examen staan de vragen waarbij de computer niet wordt gebruikt.

Trillingen en tonen. 5.1 Inleiding. 5.2 Trillingsgrootheden

Hoofdstuk 4 Trillingen en cirkelbewegingen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

1. 1 Wat is een trilling?

. Dat kun je het beste doen in een donkere ruimte. Dan gebruik je een stroboscooplamp die de hele korte licht fitsen maakt van 0,5 sec.

Naam Klas: Repetitie trillingen en geluid HAVO ( 1 t/m 6)

Hoofdstuk 1 Beweging in beeld. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

2.1 Kenmerken van een trilling

Examen ste tijdvak Vinvis zingt toontje lager

Harmonische trillingen

Vrije ongedempte trilling

OntdekZelf - geluid. Met bijgaande materialen kunt u (een deel van) onderstaande experimenten uitvoeren, afhankelijk van wat u heeft aangeschaft.

Suggesties voor demo s golven

1 f T De eenheid van trillingstijd is (s). De eenheid van frequentie is (Hz).

Theorie: Eigenschappen van geluid (Herhaling klas 2)

Midden tussen P en Q ligt het punt C. Dit punt trilt harmonisch met een amplitude van 2,0 cm.

Stevin havo deel 2 Uitwerkingen hoofdstuk 4 Golven Pagina 1 van 8

Acoustics. The perfect acoustics of a car. Jan Hoekstra

GELUID Wat horen onze oren? Jo Hermans OZV Oegstgeest, 13 november 2017

Naam: examennummer:.

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Golven. 4 november Brenda Casteleyn, PhD

Suggesties voor demo s golven

Brede opgaven bij hoofdstuk 2

Hoogfrequent technieken.

HiFi over 8,33 khz channel spacing? Ik dacht het niet.

Communicatietechnologie: een inleiding. Inhoud eindtoets. Eindtoets. Introductie. Opgaven. Terugkoppeling. Antwoorden op de opgaven

Thema: Multimedia/IT. Audio

NATUURKUNDE PROEFWERK

4VMBO H5 LES.notebook January 27, Geluid. BINAStabellen: 6, 7, 8, 27, 28, 29 en 30. Luidspreker. Drukverschillen

Examentraining HAVO5 Oriëntatietoets 1

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 1 t/m 4

9 De ruimtevaarders maken gebruik van straalzenders. Daarvoor is geen tussenstof nodig.

Havo 5 oefen et

Naam: Klas: Toets Eenvoudige interferentie- en diffractiepatronen VWO (versie A)

Eindexamen natuurkunde pilot havo II

GELUIDSLEER 1. TRILLINGEN

Het thermisch stemmen van een gitaar

Eindexamen wiskunde B1-2 havo 2006-II

Lopende golf: evenwichtsstand: harmonische trilling: amplitude(a): golflengte( λ of lambda) niet-harmonische trilling: trillingstijd(t) λ = v x T

Instrumentenleer klas 2

Eindexamen natuurkunde vwo II

Y rijdag 14 mei, uur

124 7 Trillingen en golven In deze paragraaf bestuderen we bewegingen die zich steeds herhalen. Een bol aan een veer Trek een bol aan een veer omlaag

Geleid herontdekken van de golffunctie

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1975 (GYMNASIUM EN ATHENEUM) Vrijdag 22 augustus, uur NATUURKUNDE

Geluid : hoe en wat? 1. Wat is Geluid

> Lees Hoe praten we?

7-8. Fietsbel. Waarvoor worden geluiden gebruikt?

Lessen wiskunde uitgewerkt.

De opbouw van notenladders

Proef van Melde. m l In deze proef gaan we na of dit in de praktijk klopt.

Examen HAVO. wiskunde B 1,2

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Geluid. 4 november Brenda Casteleyn, PhD

De horizontale lijnen geven de normale luchtdruk weer. Boven de horizontale lijn verhoogt de luchtdruk, onder de lijn vermindert de luchtdruk.

m C Trillingen Harmonische trilling Wiskundig intermezzo

Transcriptie:

Hoofdstuk 9 Golven Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

9.1 Lopende golven Transversale en longitudinale golven

Rekenvoorbeeld Welk van de onderstaande afbeeldingen kan absoluut geen transversale golf voorstellen?

Lopende golven = Trillingen die zich bovendien voortplanten in de omgeving. φ = 0 t = 0 φ = 0 t = 0,1 φ = 0 t = 0,2 φ = 0 t = 0,3 Met: v g de golfsnelheid in meter per seconde (m/s) λ φ = 0 v g = Δx t t = 0,4 λ de golflengte in meter (m) T de trillingstijd in seconde (s) f de frequentie in hertz (Hz) v g = λ T = λ f

Golfsnelheid v g = λ T Stelling I: als de golflengte 2x zo groot wordt, dan wordt de golfsnelheid ook 2x zo groot. Stelling II: Als de trillingstijd 2x zo groot wordt, dan wordt de golfsnelheid 2x zo klein. Geef van beide stellingen aan of deze juist of onjuist zijn. Golfsnelheid hangt alleen af van - Temperatuur inas 15A - Medium - Spanning (bij snaren)

U(V) Rekenvoorbeeld anti-geluid Een band is aan het soundchecken voor hun optreden. Als de gitarist een b aanslaat, ontstaat er een trilling met een frequentie van 500Hz. Ze horen de gitaar eerst goed, maar zodra de microfoon bij de zanger wordt aangezet, is de gitaar niet meer goed te horen. Met een oscilloscoop hebben ze de signalen in de microfoons gemeten. De afstand tussen de microfoons is 34,3cm. a) epaal de tijdbasis waarop de oscilloscoop is ingesteld. b) Leg uit welke microfoon bij de zanger staat. c) Leg uit waarom de gitaar minder goed te horen is en waarom de zanger niet hetzelfde probleem heeft. d) Geef 3 manieren aan waarop ze de gitaar weer goed hoorbaar kunnen maken. U, t diagram 50 t(s)

U(V) Rekenvoorbeeld anti-geluid Een band is aan het soundchecken voor hun optreden. Als de gitarist een b aanslaat, ontstaat er een trilling met een frequentie van 500Hz. Ze horen de gitaar eerst goed, maar zodra de microfoon bij de zanger wordt aangezet, is de gitaar niet meer goed te horen. Met een oscilloscoop hebben ze de signalen in de microfoons gemeten. De afstand tussen de microfoons is 34,3cm. a) epaal de tijdbasis waarop de oscilloscoop is ingesteld. b) Leg uit welke microfoon bij de zanger staat. c) Leg uit waarom de gitaar minder goed te horen is en waarom de zanger niet hetzelfde probleem heeft. d) Geef 3 manieren aan waarop ze de gitaar weer goed hoorbaar kunnen maken. U, t diagram 50 f = 500Hz T = 1 f = 1 500 = 0,002s 4 hokjes komt overeen met 0,002s. 1 hokje komt dus overeen met 0,0005s. λ = v g T = 343 0,002 = 68,6cm t(s) s = 34,3cm = 1 2 λ Destructieve interferentie

u(m) u(m) 9.2 Golven in diagrammen u, x diagram Het (u,x)- en (u,t)-diagram Van een naar rechts bewegende golf Toont uitwijking van verschillende punten op een tijdstip (foto) u, t diagram x(m) Toont uitwijking van één trillend punt op verschillende tijdstippen (film) t(s)

9.2 Golven in diagrammen Het (u,x)- en (u,t)-diagram Van een naar rechts bewegende golf u(m) u(m) Toont uitwijking van verschillende punten op een tijdstip (foto) u, x diagram u, t diagram x(m) Toont uitwijking van één trillend punt op verschillende tijdstippen (film) t(s)

9.2 Golven in diagrammen Het (u,x)- en (u,t)-diagram Van een naar rechts bewegende golf T = λ v g u(m) u(m) Toont uitwijking van verschillende punten op een tijdstip (foto) u, x diagram λ A u, t diagram A x(m) λ = T v g T Toont uitwijking van één trillend punt op verschillende tijdstippen (film) t(s)

u(m) u(m) u(m) u(m) Rekenvoorbeeld (u,x)- en (u,t)-diagrammen Van een naar rechts bewegende golf u, x diagram Omlaag Rood loopt 1,5 fase achter op zwart Van een naar links bewegende golf u, x diagram Omhoog x(m) x(m) u, t diagram u, t diagram φ = 1 φ = 2,5 φ = 1 φ = 2,5 Omhoog Rood loopt 1,5 fase achter op zwart Omhoog Omlaag Rood loopt 1,5 fase voor op zwart Omlaag Omhoog Omlaag Rood loopt 1,5 fase achter op zwart Δφ = Δx λ = 6h 4h = 1,5 Als hele trilling zichtbaar is φ = Δx λ Δφ = φ r φ z Δφ = 2h 4h 8h 4h = 1,5 Δφ = 10h 4h 4h 4h = 1,5 φ = Δt T Δφ = φ r φ z Δφ = 10h 4h 4h 4h = 1,5 t(s) t(s)

9.3 Informatieoverdracht Walkie-talkie 20Hz-20kHz 20Hz-20kHz Nadeel - Iedereen kan meeluisteren

Walkie-talkie signaal draaggolf Modulator a n t e n n e De draaggolf bestaat uit meerdere frequenties, bv tussen 900 MHz en 900,02MHz. andbreedte is hier 0,02MHz 20Hz-20kHz v c E 20Hz-20kHz Nadeel - Je kunt niet tegelijk zenden en ontvangen

Mobiele telefoon signaal draaggolf Modulator a n t e n n e 20Hz-20kHz v c E E 20Hz-20kHz uplinkkanaal downlinkkanaal Frequentiegebied: 890 tot 915MHz andbreedte: 25MHz Frequentiegebied: 935 tot 960MHz Centrale frequentie: 902,5MHz Centrale frequentie: 947,5MHz anaalscheiding: 45MHz Moet meer zijn dan de bandbreedte

Amplitude en frequentie modulatie Radio stations gebruiken ofwel amplitude modulatie (AM) of frequentie modulatie (FM). AM FM draaggolf signaal Amplitude verandert Frequentie verandert draaggolf met signaal

Digitale informatieoverdracht Computer meet continu signaal altijd discreet. = op bepaalde tijdsintervallen signaal bemonstering Te lage bemonsteringsfrequentie emonsteringsfrequentie hoger dan Nyquist meting Nyquist: bemonsterfrequentie moet minimaal 2x zo groot zijn als frequentie van de bron

3 dim 2 dim 1 dim 9.4 Staande golven Lopende golven Staande golven t transversaal Golf in klimtouw Longitudinaal transversaal Longitudinaal Golf in gitaarsnaar Steentje in water Aardbeving op tektonische platen Golf in trommelvlies Geluid stem door de lucht Golf in klankkast

Golven in water Animatie over golven

Interferentie buiklijn knooplijn buik knoop Top Dal λ

Grondtoon en boventonen = Eigenfrequenties van muziekinstrumenten Gitaar: 2 vaste uiteinden Liniaal: 2 open uiteinden l l

Grondtoon en boventonen = Eigenfrequenties van muziekinstrumenten f = v g λ n = 1 Gitaar: 2 vaste uiteinden l = 1 2 λ λ = 2 l = 2l f 1 Liniaal: 2 open uiteinden 0 = 1v g 2l n = 2 l l = 2 2 λ λ = 2 l = l f 2 l 1 = 2v g 2l n =3 l = 3 2 λ λ = 2 f 2 = 3 l 3v g 2l

Grondtoon en boventonen = Eigenfrequenties van muziekinstrumenten f = v g λ n = 1 Gitaar: 2 vaste uiteinden l = 1 2 λ λ = 2 l = 2l f 1 Liniaal: 2 open uiteinden 0 = 1v g 2l n = 2 l l = 2 2 λ λ = 2 l = l f 2 l 1 = 2v g 2l n =3 l = 3 2 λ Algemeen bij - of -: λ = 2 f 2 = 3 l λ = 2l n f n 1 = n v g 2l 3v g 2l

Rekenvoorbeeld De golfsnelheid in een gitaarsnaar van 72cm is 240m/s. ereken de frequentie van de tweede boventoon. f = v g λ

Rekenvoorbeeld De golfsnelheid in een gitaarsnaar van 72cm is 240m/s. ereken de frequentie van de tweede boventoon. l = 72cm = 0,72m v g = 240m/s f = v g λ = 240 0,48 = 500Hz = 5,0 102 Hz f = v g λ l l = 3 2 λ λ = 2 3 l = 2 0,72 = 0,48m 3

Grondtoon en boventonen bij of = Eigenfrequenties van muziekinstrumenten f = v g λ n = 1 n = 2 Trompet: 1 open en 1 gesloten uiteinde l = 1 λ = 4l 4 λ l l = 3 λ = 4 4 λ 3 l f 0 = v g 4l f 1 = 3v g 4l n =3 l = 5 4 λ λ = 4 5 l f 2 = 5v g 4l

Grondtoon en boventonen = Eigenfrequenties van muziekinstrumenten f = v g λ Trompet: 1 open en 1 gesloten uiteinde n = 1 l = 1 λ = 4l 4 λ l n = 2 l = 3 λ = 4 4 λ 3 l n =3 l = 5 λ = 4 4 λ 5 l f 0 = v g 4l f 1 = 3v g 4l f 2 = 5v g 4l Algemeen bij - of -: l = 2n 1 1 4 λ f n 1 = (2n 1) v g 4l

Rekenvoorbeeld f = v g λ Je blaast op een blokfluit. De blokfluit heeft een lengte van 30cm. ij een frequentie van 1417Hz hoor je de tweede boventoon. ereken de voortplantingssnelheid van de golf.

Rekenvoorbeeld f = v g λ Je blaast op een blokfluit. De blokfluit heeft een lengte van 30cm. ij een frequentie van 1417Hz hoor je de tweede boventoon. ereken de voortplantingssnelheid van de golf. l = 30cm = 0,30m f 2 = 1417Hz n = 1 f = v g λ v g = f λ = 1417 0,24 340m/s 3,4 10 2 m/s de geluidsnelheid bij 20 graden n = 2 l n =3 l = 5 4 λ λ = 4 5 l = 4 5 0,3 = 0,24m

9.5 Muziekinstrumenten Meeste Snaarinstrumenten Sommige slaginstrumenten Meeste blaasinstrumenten l l = 1 2 λ l l l = 1 4 λ l = 2 2 λ l = 3 4 λ l = 3 2 λ l = 5 4 λ Gitaar, bas, viool, cello Xylofoon, orgel, triangel Trompet