Vrije ongedempte trilling

Vergelijkbare documenten
Harmonische trillingen

Golven. 4.1 Lopende golven

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

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

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

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

Antwoorden Natuurkunde Hoofdstuk 11 Golven

13 Golven. e Transversale lopende golven. Onderwerpen:

Hoofdstuk 9 Golven. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

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

Examentraining Natuurkunde havo Subdomein B1. Informatieoverdracht

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

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

Hoofdstuk 9 Golven. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

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

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

Examentraining Leerlingmateriaal

Samenvatting NaSk H7 geluid

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

Uitwerkingen opgaven hoofdstuk Lopende golven

m C Trillingen Harmonische trilling Wiskundig intermezzo

Opgave 2 Amplitude = afstand tussen de evenwichtsstand en de uiterste stand.

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

2de bach HIR. Optica. Smvt - Peremans. uickprinter Koningstraat Antwerpen EUR

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

Naam : F. Outloos Nummer : 1302

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

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

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Fysica: Geluid 10/6/2014. dr. Brenda Casteleyn

. 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.

natuurkunde havo 2017-II

Tentamen Golven en Optica

Suggesties voor demo s golven

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

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

ELEKTROMAGNETISCHE STRALING

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

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

Acoustics. The perfect acoustics of a car. Jan Hoekstra

Suggesties voor demo s golven

4051CALC1Y Calculus 1

Geleid herontdekken van de golffunctie

Suggesties voor demo s golven

Tentamen Golven & Optica (NS-104B)

Voortplanting van trillingen - lopende golven

2.1 Kenmerken van een trilling

TRILLINGEN & GOLVEN HAVO

NATUURKUNDE PROEFWERK

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

Geluid : hoe en wat? 1. Wat is Geluid

Domein C: Beeld en geluid. Subdomein: Beeld en geluid waarnemen

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

Herhalingsopgaven 6e jaar

Systematische Probleem Aanpak (SPA) Voorbeeld opgave Electriciteit.

Essential University Physics Richard Wolfson 2 nd Edition

De leraar fysica als goochelaar. lesvoorbeeld: harmonische trillingen

Naam: examennummer:.

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

NaSk overal en extra opgaven

12.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Los de vergelijking sin(a) = 0 op. We zoeken nu de punten op de eenheidscirkel met y-coördinaat 0.

Tabellenboek. Gitaar

1. 1 Wat is een trilling?

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

INDUSTRIEËLE WETENSCHAPPEN. Geluid

1 Harmonische trilling

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

Handleiding Golfbak met generator

Lessen wiskunde uitgewerkt.

Havo 5 oefen et

Eindexamen natuurkunde pilot havo II

m 2. De berekening terug uitvoeren met die P en r = 100 m i.p.v. 224 m levert L = 57 db.

Tentamen Fysica in de Fysiologie (8N070) deel AB herkansing, blad 1/5

Juli blauw Fysica Vraag 1

: Tekstboek. Hoofdstuk 5

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

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

Geluid en echografie

Uitwerkingen Tentamen Optica

Eenvoudige gevallen van interferentie en diffractie

1 Overzicht vragen mondeling examen - 6WW8/6

hoort bij activiteiten: praten, muziek informatiedrager: bel, telefoon, sirene Effecten van geluid op een mens:

Juli geel Fysica Vraag 1

natuurkunde oud programma havo 2015-I

7-8. Fietsbel. Waarvoor worden geluiden gebruikt?

Theorie: Eigenschappen van geluid (Herhaling klas 2)

Uitwerkingen tentamen Optica

m C Trillingen FREQUENTIE De periode is 0,73 s. Bereken de frequentie.

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

4 Geluid. 4.1 Geluid horen en maken

Deze toets bestaat uit 3 opgaven (30 punten). Gebruik eigen grafische rekenmachine en BINAS toegestaan. Veel succes!

Y rijdag 14 mei, uur

natuurkunde vwo 2019-II

voorbeelden geven dat je geluid kunt versterken met een klankkast.

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

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk

Augustus blauw Fysica Vraag 1

Augustus geel Fysica Vraag 1

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo I

Transcriptie:

Periodieke verschijnselen hoofdstuk 8 Harmonische trillingen Fysica 6 (2u) Deze slides voor de lesbegeleiding worden ter beschikking gesteld, maar ze zijn te beperkt om als samenvatting van de cursus te kunnen dienen. Vrije ongedempte trilling Vbn: lat, snaar, stemvork, slinger, veer, Veerkrachtig voorwerp uit evenwicht trilling om evenwichtstoestand periodieke beweging (cyclussen) Periode T [T] = s Frequentie f = 1/T [f] = 1/s = s -1 = Hz Pag 164: oef 1, 2 Bewegingsvergelijking ongedempte trilling 1. Onbelaste veer in rust -A 2. Belaste veer d 0 in rust y +A F z = m.g F v = -k v.d en F z + F v = 0 m.g = k v.d 3. Belaste veer uit evenwicht F v = -k v.(d+y) F z + F v = m.a -k v.y = m.a = m. d²y/dt² differentiaalvgl. met opl.: y = A. sin(ωt+ϕ) y = -ω²y ω= k/m = 2πf T en Pag 169: oef 6 9 a = y = -ω²y 1

Harmonische trilling Grafiek y = A. sin(ωt+ϕ) v y = y = A.ω. cos(ωt+ϕ) a y = y = -A.ω². sin(ωt+ϕ) = -ω².y T, T/2, T/4 Fase (T), tegenfase (T/2) De slinger Leerlingenproef: Titel, doel, hypothese α Werkwijze, opstelling, materiaal Metingen en grafieken: l - invloed A (T,A diagr.) m s - invloed m (T,m diagr.) F T F N - invloed lengte (T,l en T²,l) F Z Besluit F T = m.a T met m.a T = -m.g. sin α -m.g. α a T = -g.α en s = l.α a T = -g.s/l = s s + g/l s = 0 (diff. vgl.) s = A. sin (ωt+ϕ) met ω²=g/l en ω= 2πf = 2π/T T = 2π/ω= 2π l/g T onafhankelijk van m en α Oef: T slinger Foucault (m=20kg, l=67m, A=2m) Pag 184: oef 30, 32, 34 en 35 2

Golven Met medium: touw, water, geluid,... Zonder medium: elektromagnetisch (licht, radio, microgolf, X-stralen,...) Storing plant zich voort met snelheid v: transversaal longitudinaal golf: idem Gedwongen trilling Trilling met extra stimulans amplitude afh. v. frequentie maximum : resonantie f r resonantiefrequentie Proef 1 2 3 4 f natuurlijk f 1 = f 3 Gitaar stemmen Soldaten op brug Lopende golf Trilling plant zich voort met eindige snelheid = voortplantingsnelheid v Vb: watergolven Storing = energie (potentieel en kinetische) energie plant zich voort 3

Golflengte λ λ: afstand waarover storing zich in één periode T heeft voortgeplant (= afstand tussen twee punten die in fase trillen) λ= v. T = v / f λ~1/f Golfvergelijking Storing = trilling y = A. sin ωt = A. sin 2πt/T y O v P(x) In P(x) zelfde beweging als in O(x), t later (met t = x/v) y P = A. sin 2π/T (t-x/v) = A. sin 2π(t/T-x/λ) = A. sin (ωt-kx) k = golfgetal 1 plaats: x = cte trilling 1 moment: t = cte foto golf Pag. 197-198 : oef 1 5 x wat gebeurt hier Lopende golven Trillingsbak: punt- en staafbron Golffront: alle ptn met zelfde trillingstijd (fase) Golfstraal: radiale of evenwijdige baan golffront Trillingsenergie vermogen intensiteit P/opp. Intesiteit (I): vlak golffront: I = cte cirkelgolffront: I ~ 1/r bolgolffront: I ~ 1/r² Pag. 203: oef 21, 22 4

Golfmodel van C. Huygens Elke punt v/e golffront gedraagt zich als een puntbron Het nieuwe golffront is de omhullende som van de golffronten van deze puntbronnen Diffractie: afbuiging aan randen Interferentie: versterking en verzwakking (bij zelfde frequentie) Verstoring met vast en los uiteinde Vast punt terugkaatsing omgekeerd (actie-reactie wand fasesprong Los punt terugkaatsing zonder fasesprong Staande golven Geen lopende golf, maar staande golf bij een onbegrensd touw met één vaste kant en met een bepaalde frequentie : Een golf heen en een omgekeerde terug optellen (Simpson) y = 2A. sin kx. cos ωt (amplitude afh. v. x) 5

y = 2A. sin kx. cos ωt (amplitude afh. v. x) max (buiken) : sin kx = 1 x = λ/4, 3λ/4, 5λ/4, min (knopen) : sin Kx = 0 x = 0, λ/2, λ, 3λ/2, Steeds staande golven ; knopenpositie afh. v. λ Staande golf met vaste einden Enkel bij eigenfrequentie(s) trillen: l = n.λ/2 (n = veelvoud) nl: knoop in begin én op einde l = n.v/2f n = 1 harmonische grondtoon n = 2 2 de harm. v/d grondtoon n = 3 3 de harm. v/d grondtoon Vb: snaar en 1/2-weg of 1/3-weg een kam Staande golf met vrij(e) einde(n) Open einde = buik analoog Open / open: Gesloten / open: 6

Geluidsgolven Trilling drukverandering geluid Longitudinale golf Medium = lucht (proef: GSM in luchtledige) ook vloeistof of vast (cfr. Indiaan op treinspoor of sonar) Snelheid afh. van middenstof en temperatuur: 344 m/s = 1238 km/h (T v ) cfr: bliksem He: v (970 m/s Δλ smurfenstem ) H 2 O: 1200 m/s Fe: 5130 m/s (gevangenen) Osciloscoop (p. 222) Scheuren = geruis Snaar = toon Geluidsgolven Hoorbaar geluid: 20 Hz brommer 20 khz hoge fluit Oef p. 223: 6, 8, 10, 11 Geluidintensiteit Zelfde freq., andere amplitude: N = 10.log I/I 0 [N] = db met I 0 = 10-12 W/m²(minimaal hoorbare I) gehoordrempel: 0 db rustig: 50 db hinderlijk: 80 db straaljager: 100 db pijngrens: 120 db onherstelbare schade: 180 db 7

Geluidsfenomenen Resonantie: 2 stemvorken Echo: terugkaatsen van geluidsgolf Diffractie: achter een hoek horen Interferentie: proef met zelfde luidsprekers Oef. pag. 226: 12, 13, 15 Staande geluidsgolven in luchtkolom Terugkaatsing = gesloten uiteinde = knoop (panfluit, bierflesje,...) Open uiteinde = buik Vb: f= 440 Hz λ l = 19 cm la : stemvorkbakje 19 cm f=2000 Hz l = λ/4 = 4 cm, 12 cm, 20 cm Open-open uiteinde: fluit, orgel,... Oef pag 237: 27, 29, 32, 33, 35 Dopplereffect Geluidsbron in rust, waarnemer beweegt: f = v/λ f = v+v w /λ v v w Waarnemer in rust, geluidsbron beweegt vb: sirene Beweging v > v geluid schokgolf 8