Doelen
- Je kunt ms omrekenen in s en andersom
- Je kunt eigenschappen van een toon verklaren met een diagram van een geluidsgolf
- Je kunt een diagram van een geluidsgolf maken
- Je kunt rekenen met de formule voor frequentie
- Je kunt rekenen met geluidssterkte en afstand
- Je kent de grenzen van het menselijk gehoor
Suzuki Violin No.580 4-4 (1982) pegbox |https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Suzuki_Violin_No.580_4-4_(1982)_pegbox.jpg |Takeshi Kuboki |https://www.flickr.com/people/40802894@N02 |Creative Commons Attribution 2.0 Generic license. |https://en.wikipedia.org/wiki/Creative_Commons
Geluid
Geluid is een drukgolf door een medium. Vaak is het medium lucht en wordt geluid omschreven als trillende lucht. Geluid kan zich ook door vloeistoffen en vaste stoffen verplaatsen. De stof (het medium) waar het geluid doorheen gaat bepaalt de geluidssnelheid.
Diagram
De drukgolf kan in een diagram weergegeven worden. Meestal wordt er voor gekozen om op de x-as de tijd in milliseconden te zetten. 1 ms is 0,001 s. Mili betekent duizendste net als bij mm (millimeter) en m (meter).
Je kunt in de applet zelf de geluidsgolf aanpassen en horen hoe dit de toon veranderd.
Trillingstijd
De tijd van 1 geluidsgolf noem je de trillingstijd. Hoe hoger de toon, hoe korter de trillingstijd. Omdat geluid vaak hele korte trillingstijden heeft worden deze meestal in ms (milliseconde) gegeven.
Amplitude
De hoogte van de golf is de amplitude. Hoe harder het geluid, hoe groter de amplitude.
Bekijk de geluidsgolven in het diagram. Welke golf heeft de grootste trillingstijd?
Welke golf heeft de grootste amplitude?
Bepaal de trillingstijd van golf A als 1 hokje op de x-as 0,1 ms is.
Welke golf stelt het hardste geluid voor?
Welke golf stelt het zachste geluid voor?
Welke golf stelt het hoogste geluid voor?
Welke golf stelt het laagste geluid voor?
Welke toon hoort bij welke geluidsgolf?
Toon 1,
Toon 2,
Toon 3,
Toon 4
Teken een diagram van een geluidsgolf met een trillingstijd van 80 ms.
Teken in hetzelfde assenstelsel een geluidsgolf die zachter is maar een hogere toon heeft.
Frequentie
De frequentie is het aantal trillingen in 1 seconde. Je kunt de frequentie bereken met de formule:
f = 1 / T
T = 1 / f
| Grootheid | Symbool | Eenheid | |
|---|---|---|---|
| Frequentie | f | Hertz | Hz |
| Trillingstijd | T | Seconden | s |
De eenheid Hz (Hertz) wordt gebruikt voor periodieke bewegingen en geeft het aantal keer dat een beweging zich per seconden herhaalt. Naast geluid is een slinger een voorbeeld van een periodieke beweging. Computers kunnen veel berekeningen per seconde uitvoeren. De snelheid waarmee de processor van een computer werkt wordt daarom ook in Hz gegeven.
Bij hele hoge frequenties worden de eenheden kHz (kiloHertz), MHz (MegaHertz) of GHz (GigaHertz) gebruikt.
- 1 kHz = 1.000 Hz
- 1 MHz = 1.000.000 Hz
- 1 GHz = 1.000.000.000 Hz
Wat is frequentie?
Wat is de eenheid van frequentie?
Hoe hoger een toon, hoe [[groter][kleiner]] de frequentie en hoe [[langer][korter]] de trillingstijd.
Bereken de frequentie bij een trillingstijd van 0,04 s
Bereken de frequentie bij een trillingstijd van 80 ms
Welke geluidsgolf heeft de hoogste frequentie?
Bepaal de trillingstijd van de geluidsgolf
Bereken de frequentie van de geluidsgolf
Bereken de trillingstijd bij een frequentie van 700 Hz
Bereken de trillingstijd bij een frequentie van 12 kHz
Teken een diagram van een geluidsgolf van 0,4 kHz
Decibel
Decibel is de eenheid voor geluidssterkte. De schaal is een logaritmische schaal. Iedere 3 dB betekent een verdubbeling van het geluid. Als je de geluidsbron dus 2x zo hard maakt komt er maar 3 dB bij.
Afstand
Als een geluidsbron verder weg staat lijkt het geluid zachter te worden. Bij een verdubbeling van de afstand neemt het geluid met 6 dB af.
Gehoor
De mens kan geluiden horen tussen 20 Hz en 20.000 Hz. Hoe ouder je wordt, hoe lager de bovengrens van 20.000 Hz wordt. Sommige dieren horen hogere frequenties dan de mens.
De mens kan geluiden horen vanaf 0 dB. Bij 140 dB gaat het geluid pijn doen. Vanaf 85 dB kan er al gehoorbeschadiging optreden.
In de tabellen 27, 28, 29 en 30 van BINAS kun je informatie vinden over de geluidsnelheid en het gehoor.
Welke geluidssterkte meet je bij een brommer op 1 m afstand (dichtbij)?
Er rijdt een brommer op 2 m afstand langs. Hoeveel dB neem je waar?
Als de brommer op 8 m afstand rijdt, hoeveel geluid meet je dan?
Je meet een toeter van een auto met 108 dB. Hoe ver weg is de auto?
Hoe lang kun dat geluid verdragen?
De toeter van de auto is even later 114 dB. Hoeveel dichterbij is de auto gekomen?
Het oor |https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earcov.JPG |Covalent |https://en.wikipedia.org/wiki/User:Covalent |public domain |https://en.wikipedia.org/wiki/Public_domain
Een helikopter vliegt over op 30 m hoogte. Hoeveel geluid meet je vanaf de grond?
Hoeveel dB wordt maximaal aangegeven als veilig geluid?
Waarom is het geluid van een helikopter op 30 m meestal niet schadelijk?
Een airconditoining geeft een geluid van 12 kHz. Hoe zou je dat geluid omschrijven?
Hilbrandt hoort het geluid van de airconditioning niet. Wat kun je zeggen over zijn leeftijd?