7 Muziek en telecommunicatie
Trillingen en golven | vwo
Uitwerkingen basisboek
7.1 INTRODUCTIE
1 [W] Hoe kun je tijd meten met trillingen?
2 [W] Experiment: Registratie van geluid
3 [W] Voorkennistest
4
a In 120 ms legt het geluid s=v ∙t=340 ∙ 120∙ 10−3 =40,8 m af. Dat is heen en terug dus de put is 20,4
meter diep.
b Het menselijk lichaam bestaat vooral uit water, dus moet er gerekend worden met de geluidssnelheid in water
(en die is 1,5 km/s).
c In rubber zijn de moleculen niet zo sterk met elkaar verbonden als in een metaal. De trillingen worden daardoor
minder gemakkelijk doorgegeven, zodat de geluidssnelheid lager is.
5
a Door de toonhoogte
b De geluidssterkte van het teruggekaatste signaal
c Er wordt een geluidspuls uitgezonden en het gereflecteerde geluid wordt opgevangen. Het tijdsverschil tussen
de uitgezonden puls en de ontvangen puls is een maat voor de afstand van de boot tot de vissen.
6
a Een microfoon
b Een luidspreker
c Bij een hoge toon worden meer trillingen per seconde gemaakt dan bij een lage toon. De frequentie van een
hoge toon is hoger dan van een lage toon.
d De maximale uitwijking van de trillingen is bij een harde toon groter dan bij een zachte toon.
7 Naarmate het geluid verder van de geluidsbron af komt, zal het zich over een steeds groter oppervlak verdelen.
Daardoor wordt de geluidssterkte door één m2 steeds kleiner.
7.2 GELUID, TRILLINGEN EN ZUIVERE TONEN
8 [W] Experiment: Eén en twee stemvorken
9 [W] Experiment: Geluid ‘bekijken’ met stemvork, microfoon, toongenerator en oscilloscoop
10 Waar of niet waar?
a Waar
b Waar
c Niet waar: De toonhoogte van een snaar kun je veranderen door de snaarspanning te veranderen of door het
inkorten van een snaar.
d Waar
e Waar
f Niet waar: In een u,t-diagram kun je de trillingstijd aflezen, en daarmee kun je de frequentie berekenen.
11
a De dikste snaar heeft de grootste massa. Een grote massa is moeilijker op gang te brengen en af te remmen,
dus heeft een lagere frequentie. De dikste snaar hoort dus bij de laagste frequentie.
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 1 van 26
, b Bij het stemmen verander je de spankracht in de snaar. Bij een grotere spankracht wordt de toon hoger en bij
een kleinere spankracht wordt de toon lager.
c Tijdens het spelen maak je de snaar langer of korter door hem op een fret vast te drukken. Hoe korter de snaar,
hoe kleiner de massa, dus hoe hoger de toon.
12
a Het zijn allemaal sinuslijnen.
b Trilling D heeft de grootste amplitude en trilling A de kleinste.
c Trilling B heeft de grootste frequentie en trilling D de kleinste.
13
a Oscillogram C is als enige een sinuslijn, dus stelt een harmonische trilling voor.
b
c Bij B hoor je een klap of knal en bij D hoor je ruis.
14
De onderste stemvork is van ander, stijver, materiaal gemaakt. Deze stemvork heeft een grotere veerconstante, er
is dus een grotere kracht (en dus ook versnelling en vertraging), zodat de frequentie toeneemt.
15 Eigen antwoord van de leerling
16 De dikte van de benen is voor beide stemvorken gelijk, dus is de stijfheid gelijk. De stemvork met de langste benen
heeft een grotere massa en dus een lagere frequentie.
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 2 van 26
, 17
a Zie de getrokken lijn.
b Zie de gestippelde lijn.
c
18
a Bij een grotere beginuitwijking verandert de frequentie niet.
b Bij een stuggere veer zal de frequentie groter worden.
c De massa van het blokje wordt groter, dus wordt de frequentie lager.
19
a D
b B
20 [W] Experiment
21
57
a Er zijn 4 trillingen op 5,7 hokje ¿ 5,7 ×10=57 ms T = =14,3 ms.
4
1 1
De frequentie is f= = =70 Hz .
T 14,3 ∙10−3
b Als de a-snaar is gestemd, is de periodetijd van de trilling 1/110 = 9,1∙10-3 s = 9,1 ms. Er zijn 7 hokjes te zien,
dat is 70 ms. Dus de periodetijd moet zodanig smaller getekend worden dat er 70/9,1 = 7,7 trillingen te zien zijn
(teken elke periode 0,91 hokje breed).
22
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 3 van 26
