7 Muziek en telecommunicatie
Trillingen en golven | havo
Uitwerking 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 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.
2
Daardoor wordt de geluidssterkte door één m 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 Niet waar: Bij een stemvork trilt de lucht in de klankkast en ook daar buiten, want anders zouden we de toon
niet kunnen horen.
b Waar
c Waar
d Niet waar: De toonhoogte van een snaar kun je veranderen door de snaarspanning te veranderen of door het
inkorten van een snaar.
e Waar
f Waar
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 1 van 19
, g Niet waar: In een u,t-diagram kun je de trillingstijd aflezen, en daarmee kun je de frequentie berekenen.
h Waar
11 De stemvork laat ook het hout van de klankkast meetrillen en dat zorgt ervoor dat ook de lucht in de klankkast mee
gaat doen. Doordat er nu veel meer lucht in trilling wordt gebracht, is het geluid luider.
12
a Amplitude: het verschil tussen de maximale uitwijking en de evenwichtsstand;
trillingstijd: de tijd die één hele trilling duurt;
frequentie: het aantal trillingen per seconde.
b Als een trilling twee keer zo lang duurt, zijn er twee keer zo weinig trillingen in één seconde, dus dan is de
frequentie twee keer zo klein. Dat is een omgekeerd evenredig verband.
c De toonhoogte is hetzelfde als de frequentie.
d Je kunt geluid zichtbaar maken met een oscillogram.
13
a Blaasinstrumenten, de trillingsbron is een riet of een mondstuk;
Snaarinstrumenten, de trillingsbron is de snaar;
Slaginstrumenten, de trillingsbron is het voorwerp waarop geslagen wordt (bijvoorbeeld trommelvel).
b Snaren worden gestemd door deze strakker of losser aan te draaien, waardoor de spanning in de snaar
verandert. Bij een hogere snaarspanning neemt de frequentie toe.
c Tijdens het bespelen van een snaarinstrument wordt de toonhoogte veranderd door de lengte van de snaar te
variëren (bijvoorbeeld door hem in te drukken op een fret, bij een gitaar).
14
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.
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.
15
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.
16
a Oscillogram C is als enige een sinuslijn, dus stelt een harmonische trilling voor.
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 2 van 19
, b
c Bij B hoor je een klap of knal en bij D hoor je ruis.
17
a De massa wordt groter. Daardoor wordt de frequentie lager en dus ook de toon.
b 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.
18
a Een grotere massa is moeilijker op gang te brengen en af te remmen, doet daar langer over en heeft dus een
lagere frequentie.
b Een grotere massa is moeilijker op gang te brengen en af te remmen, doet daar langer over en dus neemt de
trillingstijd toe.
c Een grotere kracht zorgt voor een grotere versnelling en vertraging, en daardoor voor een hogere frequentie.
d Als zowel de kracht als de massa drie keer zo groot worden, zal de trillingstijd gelijk blijven.
e De frequentie geeft aan hoeveel trillingen er in één seconde gemaakt worden. Daarmee is de frequentie gelijk
aan 1 gedeeld door de trillingstijd.
19 Eigen antwoord van de leerling
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 3 van 19
Trillingen en golven | havo
Uitwerking 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 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.
2
Daardoor wordt de geluidssterkte door één m 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 Niet waar: Bij een stemvork trilt de lucht in de klankkast en ook daar buiten, want anders zouden we de toon
niet kunnen horen.
b Waar
c Waar
d Niet waar: De toonhoogte van een snaar kun je veranderen door de snaarspanning te veranderen of door het
inkorten van een snaar.
e Waar
f Waar
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 1 van 19
, g Niet waar: In een u,t-diagram kun je de trillingstijd aflezen, en daarmee kun je de frequentie berekenen.
h Waar
11 De stemvork laat ook het hout van de klankkast meetrillen en dat zorgt ervoor dat ook de lucht in de klankkast mee
gaat doen. Doordat er nu veel meer lucht in trilling wordt gebracht, is het geluid luider.
12
a Amplitude: het verschil tussen de maximale uitwijking en de evenwichtsstand;
trillingstijd: de tijd die één hele trilling duurt;
frequentie: het aantal trillingen per seconde.
b Als een trilling twee keer zo lang duurt, zijn er twee keer zo weinig trillingen in één seconde, dus dan is de
frequentie twee keer zo klein. Dat is een omgekeerd evenredig verband.
c De toonhoogte is hetzelfde als de frequentie.
d Je kunt geluid zichtbaar maken met een oscillogram.
13
a Blaasinstrumenten, de trillingsbron is een riet of een mondstuk;
Snaarinstrumenten, de trillingsbron is de snaar;
Slaginstrumenten, de trillingsbron is het voorwerp waarop geslagen wordt (bijvoorbeeld trommelvel).
b Snaren worden gestemd door deze strakker of losser aan te draaien, waardoor de spanning in de snaar
verandert. Bij een hogere snaarspanning neemt de frequentie toe.
c Tijdens het bespelen van een snaarinstrument wordt de toonhoogte veranderd door de lengte van de snaar te
variëren (bijvoorbeeld door hem in te drukken op een fret, bij een gitaar).
14
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.
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.
15
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.
16
a Oscillogram C is als enige een sinuslijn, dus stelt een harmonische trilling voor.
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 2 van 19
, b
c Bij B hoor je een klap of knal en bij D hoor je ruis.
17
a De massa wordt groter. Daardoor wordt de frequentie lager en dus ook de toon.
b 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.
18
a Een grotere massa is moeilijker op gang te brengen en af te remmen, doet daar langer over en heeft dus een
lagere frequentie.
b Een grotere massa is moeilijker op gang te brengen en af te remmen, doet daar langer over en dus neemt de
trillingstijd toe.
c Een grotere kracht zorgt voor een grotere versnelling en vertraging, en daardoor voor een hogere frequentie.
d Als zowel de kracht als de massa drie keer zo groot worden, zal de trillingstijd gelijk blijven.
e De frequentie geeft aan hoeveel trillingen er in één seconde gemaakt worden. Daarmee is de frequentie gelijk
aan 1 gedeeld door de trillingstijd.
19 Eigen antwoord van de leerling
© ThiemeMeulenhoff bv Pagina 3 van 19
