Dit is een uitgebreide samenvatting van de volledige cursus akoestiek. Veel dingen worden geïllustreerd met afbeeldingen en voorbeelden om het extra duidelijk te maken. Met deze samenvatting behaalde ik een 18/20 in januari 2021!
Akoestiek – basisbegrippen
1.1. Symbolen à niet specifiek leren want kom terug in verdere leerstof
1.2. Newton
Stelde 3 principes die de basis vormen van de huidige wetenschap en technologie. Ze geven
een volledige verklaring voor het al dan niet veranderen van de bewegingstoestand van
voorwerpen door het laten inwerken van bepaalde krachten. Ze werden vorige eeuw
aangevuld met de relativiteitstheorie (voor voorwerpen die bewegen met een snelheid die
lichtsnelheid benadert) en kwantummechanica (micro en macro deeltjes gedragen zich
anders).
Het eerste beginsel van Newton: traagheidsbeginsel
Een voorwerp in rust, blijft in rust & een voorwerp in beweging, blijft in beweging.
Voorbeeld: als je in een auto zit en die remt plots heel hard, zal je naar voor vliegen omdat
jijzelf nog in beweging was en dus ook nog even in beweging blijft.
Tweede beginsel van Newton: causaliteitsbeginsel
Wanneer een kracht inwerkt op een voorwerp, zal dit voorwerp een versnelling krijgen zodat
het product van de massa en de versnelling gelijk is aan de kracht.
F=m.a Meer dan 1 kracht op voorwerp à de resulterende kracht eerst berekenen
Derde beginsel van Newton: actie en reactie
Indien een voorwerp A een kracht uitoefent op een voorwerp B, dan zal voorwerp B tegelijk
een even grote maar tegengestelde kracht uitoefenen op voorwerp A. (de reactiekracht van
F duiden we aan het F’)
1.3. Druk
Luidheid is heel belangrijk in verband met een duidelijke en gezonde spraak. Ook naar het
gehoor toe is luidheid een belangrijke parameter voor verstaanbaarheid.
Luidheid is een subjectieve grootheid in de waarnemingen van signalen die geobjectiveerd
kan worden in geluidsdruk.
Het begrip:
De druk uitgeoefend op een voorwerp is de verhouding tussen de grootte van F
p= (eenheid: Pa)
de loodrechte kracht uitgeoefend op het voorwerp tot het contactoppervlak. A
Voorbeeld: wanneer er twee even zware glazen op tafel staan (een groot lang
en een klein breed), zal het glas met het grootste contactoppervlak (dus het klein breed) de
,grootste druk uitoefenen OF met scherp mes kan je makkelijker in vlees snijden door kleiner
oppervlak.
Druk in een gas:
Lucht bestaat uit moleculen die bij een bepaalde temperatuur met een zekere gemiddelde
snelheid bewegen. De luchtmoleculen zullen met de wanden in botsing komen die dan de
druk in een gas zullen bepalen. Als het deeltje tegen de wand botst, oefent de wand een
kracht uit op het gasdeeltje. Volgens de 3de wet van Newton zal dat deeltje vervolgens
eenzelfde tegengestelde kracht uitoefenen op de wand. De totale kracht (F t) van alle deeltjes
die botsen met de wanden is de totale druk van de stof.
Hoe meer deeltjes er in een volume aanwezig zijn, hoe groter de totale kracht zal zijn
omdat er meer botsingen zijn
Hoe kleiner het volume, hoe sneller hetzelfde aantal deeltjes tegen de wanden zullen
botsen waardoor de totale kracht stijgt en de druk dus ook
Hieruit volgt de wet van Boyle en Mariotte:
Als de druk daalt, zal het volume toenemen en
p1 . V1 = p2 . V2 è p . V = constante
omgekeerd.
Atmosferische druk/ luchtdruk:
Rondom de aarde bevinden zich verschillende luchtlagen. De deeltjes binnen deze
luchtlagen worden via zwaartekracht aangetrokken tot het aardoppervlak waardoor dus elke
luchtlaag druk zal uitoefenen op de onderliggende lagen. Gassen hebben een uitzettend
karakter.
Meestal is er een stabiele situatie in de atmosfeer en dan gebeurt er niets. Maar soms is er
instabiliteit in de luchtlagen omdat een van de lagen harder zal gaan duwen. Hierdoor
ontstaan er dan winden en orkanen. De luchtdruk wordt dus bepaald door alle krachten van
luchtlagen.
Hoe hoger men in de atmosfeer gaat, hoe lager de luchtdruk en hoe moeilijker is om te
ademen omdat de longen minder zuurstof opnemen. Hier hebben bergbeklimmers vaak last
van, dit fenomeen heet hoogteziekte.
De normale luchtdruk: 1013 hPa.
Drukverschil over het membraan:
Drukverschillen ontstaan niet enkel tussen plaatsen op aarde, maar ook tussen twee van
elkaar afgesloten ruimtes. Wanneer ze van elkaar afgescheiden zijn door een elastisch
membraan (trommelvlies), zal dit membraan drukverschil opvangen.
Membraan blijft recht indien kracht aan de ene zijde gelijk in grootte en
tegenovergesteld in zin is
Membraan vervormt wanneer de krachten aan beide zijden verschillen.
Uiteindelijk zal er in één richting een kracht inwerken, de resulterende kracht
wordt opgevangen door de elasticiteit van het membraan. Doordat ze
veerkrachtig zijn, krijg je een statische uitwerking van kracht. Wanneer de
resulterende kracht te groot wordt, springt het membraan kapot.
,1.4. Arbeid – energie – vermogen – intensiteit
De waarneming van luidheid kan uitgedrukt worden in geluidsintensiteit. Hoe sterk een
signaal klinkt, heeft te maken met de energie die uitgezonden wordt en dus ook de arbeid of
kracht die de bron kan leveren.
Arbeid:
In logopedie is er arbeid nodig om stembanden aan het trillen te brengen. Ook in het gehoor
zal er een trilling in het trommelvlies ontstaan waarvoor er arbeid zal geleverd moeten
worden. Het doel is dat deze arbeid energie oplevert die gebruikt kan worden om luidheid
van geluid te bepalen.
Arbeid is de constante kracht om een verplaatsing uit te voeren. Mechanische arbeid (W) is
gelijk aan het product van de grootte van de constant geleverde kracht met de verplaatsing
indien deze twee dezelfde richting en zin hebben.
W = F . 𝚫x (eenheid: Kracht en verplaatsing zijn vectoriële grootheden en dus is arbeid een
scalaire grootheid (product van twee vectoren).
J)
Wanneer de kracht niet dezelfde richting en zin heeft als de
verplaatsing, dan wordt de hoek ertussen in rekening gebracht en verschijnt de cosinus in de
formule.
W = F . 𝚫x . cosα (eenheid: J)
Indien kracht en verplaatsing dezelfde richting maar tegengestelde zin hebben:
cos180° = -1 à W is negatief dwz het gaat hier om weerstand- of wrijvingskracht.
Indien kracht en verplaatsing loodrecht op elkaar staan: cos90° = 0 à W is 0 dwz dat
het om een kracht gaat die geen arbeid levert voor de verplaatsing.
Indien de kracht niet constant is, kan de arbeid berekend worden als de
oppervlakte onder de curve. Als we de afstand zo klein mogelijk
maken (blauwe stukje), bevat geen kromme lijnen meer (zie je op
tekening eronder) en wordt het een trapezium en daar kennen we
een formule voor:
( B+ b ) . h
2
, Bij kleine verplaatsingen van niet-constante krachten geldt dus: (volgens formule trapezium)
B = grote basis = kracht op plaats y2
W=
( k . y❑2 + k . y ❑1 ) .( y 2− y 1) b = kleine basis = kracht op plaats y1
2
h = afstand tussen plaats 1 en 2
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller femke111. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.95. You're not tied to anything after your purchase.
