Samenvatting Natuurkunde HO9
Golven
9.1 Lopende golven
Lopende golven
Golf: deeltjes geven trillingsenergie aan elkaar door. → transporteert alleen energie, geen
deeltjes.
Lopende golf: punten voeren na elkaar een trilling uit. Ieder deeltje trilt om een
evenwichtsstand. De verplaatsing van de trilling kost tijd. Er wordt energie doorgegeven,
zodat de volgende punten ook in trilling komen.
Harmonische trilling: sinusvormige trilling.
Golflengte: lengte van precies één trilling. Symbool: λ.
Amplitude: afstand van de evenwichtsstand tot het uiteinde. Als de amplitude groter is,
geeft de golf meer energie door. Symbool: A.
Soms zend je een beperkt aantal golven uit: een golftrein, noem je ook wel een puls. Een
puls is ongeveer een halve golflengte lang, maar kan ook enkele golflengten lang zijn.
Bij een lopende golf voeren punten na elkaar een trilling uit. In het golfpatroon is λ de afstand waarover een
golf zich herhaalt, bij een harmonische trilling is dat één sinus. Lopende golven transporteren trillingsenergie.
Golfsnelheid
Trillingstijd: tijd van één trilling.
𝑣
𝜆=𝑣∗𝑇 of 𝜆= 𝐹 of 𝑣=𝑓∗ 𝜆
Λ = golflengte in meter [m]
v = voortplantingssnelheid van de golf in meter per seconde [m/s]
T = trillingstijd in seconde [s]
f = frequentie in hertz [Hz = s-1]
Golffront: kop van de golf.
De voortplantingssnelheid van een golf moet je niet verwarren met de snelheid van het
trillend punt zelf, als de golf passeert.
De golflengte λ is de afstand waarover de kop van de golf zich in één trillingstijd T met snelheid v verplaatst.
Transversale en longitudinale golven
Transversale golf: de bewegingsrichting staat loodrecht op de voortplantingsrichting van de
golf. Er ontstaat een patroon van bergen en dalen.
Longitudinale golf: de bewegingsrichting en voortplantingsrichting zijn gelijk. Er ontstaat een
patroon van verdichtingen (zitten de ringen dicht op elkaar) en verdunningen (zitten de
ringen verder van elkaar dan normaal)
, In een golf voert ieder punt van het medium dezelfde trilling uit. Het tijdstip waarop een
punt in de uiterste stand is, is voor ieder punt verschillend. Daardoor is een golfpatroon
zichtbaar.
Bij een transversale golf staat de bewegingsrichting van ieder trillend punt loodrecht op de
voortplantingsrichting van de golf. Er zijn bergen en dalen zichtbaar. Bij een longitudinale golf zijn de
bewegingsrichting van de trillende punten en de voortplantingssnelheid van de golf gelijk. Er zijn
verdichtingen en verdunningen zichtbaar.
Golven in dimensies
Snaren
In snaren lopen eendimensionale transversale golven. → plant zich maar in één richting
voort. De voortplantingssnelheid hangt af van:
• Het materiaal waarvan de snaar is gemaakt
• De dikte van de snaar
• De spankracht in de snaar
Watergolven
Als je een steen in het water gooit, loopt er aan de oppervlakte van het water een
transversale, tweedimensionale golf: je ziet groter wordende cirkelgolven. De
voortplantingssnelheid hangt o.a. af van de diepte van het water.
Als golven het strand naderen, neemt de diepte af en ook de golfsnelheid.
Geluidsgolven
Geluidsgolven zijn driedimensionaal en longitudinaal: ze verspreiden zich over steeds groter
wordende bollen. De voortplantingssnelheid in lucht hangt af van de samenstelling, de
temperatuur en de dichtheid van de lucht.
Alle bovenstaande golven planten zich voort door een medium → een tussenstof. →
mechanische golven. De voortplantingssnelheid van mechanische golven hangt niet af van
de frequentie, en ook niet van de amplitude van de golf. Wel hangt de snelheid af van de
eigenschappen van het medium waardoor de golf zich voortplant.
Elektromagnetische golven
Elektromagnetische golven hebben geen medium nodig en kunnen zich ook in vacuüm
voortplanten. Ze zijn driedimensionaal en transversaal. De voortplantingssnelheid in vacuüm
is gelijk aan de lichtsnelheid. Deze snelheid neemt af als de golf in een medium komt.
Golven verschillen in aantal dimensies waarin ze zich voortplanten, de trillingsrichting, de grootheden waar
de voortplantingssnelheid vanaf hangt en van het wel of niet nodig zijn van een medium.
9.2 Golven in diagrammen
Het (u,t)-diagram en het (u,x)-diagram
(u,x)-diagram zegt iets over verschillende punten op één enkel tijdstip en is dus een
momentopname. Je kunt hieruit de golflengte en de amplitude aflezen.
(u,t)-diagram zegt iets over één punt op verschillende tijdstippen, film. Je kunt hieruit de
trillingstijd en de amplitude aflezen.
Golven
9.1 Lopende golven
Lopende golven
Golf: deeltjes geven trillingsenergie aan elkaar door. → transporteert alleen energie, geen
deeltjes.
Lopende golf: punten voeren na elkaar een trilling uit. Ieder deeltje trilt om een
evenwichtsstand. De verplaatsing van de trilling kost tijd. Er wordt energie doorgegeven,
zodat de volgende punten ook in trilling komen.
Harmonische trilling: sinusvormige trilling.
Golflengte: lengte van precies één trilling. Symbool: λ.
Amplitude: afstand van de evenwichtsstand tot het uiteinde. Als de amplitude groter is,
geeft de golf meer energie door. Symbool: A.
Soms zend je een beperkt aantal golven uit: een golftrein, noem je ook wel een puls. Een
puls is ongeveer een halve golflengte lang, maar kan ook enkele golflengten lang zijn.
Bij een lopende golf voeren punten na elkaar een trilling uit. In het golfpatroon is λ de afstand waarover een
golf zich herhaalt, bij een harmonische trilling is dat één sinus. Lopende golven transporteren trillingsenergie.
Golfsnelheid
Trillingstijd: tijd van één trilling.
𝑣
𝜆=𝑣∗𝑇 of 𝜆= 𝐹 of 𝑣=𝑓∗ 𝜆
Λ = golflengte in meter [m]
v = voortplantingssnelheid van de golf in meter per seconde [m/s]
T = trillingstijd in seconde [s]
f = frequentie in hertz [Hz = s-1]
Golffront: kop van de golf.
De voortplantingssnelheid van een golf moet je niet verwarren met de snelheid van het
trillend punt zelf, als de golf passeert.
De golflengte λ is de afstand waarover de kop van de golf zich in één trillingstijd T met snelheid v verplaatst.
Transversale en longitudinale golven
Transversale golf: de bewegingsrichting staat loodrecht op de voortplantingsrichting van de
golf. Er ontstaat een patroon van bergen en dalen.
Longitudinale golf: de bewegingsrichting en voortplantingsrichting zijn gelijk. Er ontstaat een
patroon van verdichtingen (zitten de ringen dicht op elkaar) en verdunningen (zitten de
ringen verder van elkaar dan normaal)
, In een golf voert ieder punt van het medium dezelfde trilling uit. Het tijdstip waarop een
punt in de uiterste stand is, is voor ieder punt verschillend. Daardoor is een golfpatroon
zichtbaar.
Bij een transversale golf staat de bewegingsrichting van ieder trillend punt loodrecht op de
voortplantingsrichting van de golf. Er zijn bergen en dalen zichtbaar. Bij een longitudinale golf zijn de
bewegingsrichting van de trillende punten en de voortplantingssnelheid van de golf gelijk. Er zijn
verdichtingen en verdunningen zichtbaar.
Golven in dimensies
Snaren
In snaren lopen eendimensionale transversale golven. → plant zich maar in één richting
voort. De voortplantingssnelheid hangt af van:
• Het materiaal waarvan de snaar is gemaakt
• De dikte van de snaar
• De spankracht in de snaar
Watergolven
Als je een steen in het water gooit, loopt er aan de oppervlakte van het water een
transversale, tweedimensionale golf: je ziet groter wordende cirkelgolven. De
voortplantingssnelheid hangt o.a. af van de diepte van het water.
Als golven het strand naderen, neemt de diepte af en ook de golfsnelheid.
Geluidsgolven
Geluidsgolven zijn driedimensionaal en longitudinaal: ze verspreiden zich over steeds groter
wordende bollen. De voortplantingssnelheid in lucht hangt af van de samenstelling, de
temperatuur en de dichtheid van de lucht.
Alle bovenstaande golven planten zich voort door een medium → een tussenstof. →
mechanische golven. De voortplantingssnelheid van mechanische golven hangt niet af van
de frequentie, en ook niet van de amplitude van de golf. Wel hangt de snelheid af van de
eigenschappen van het medium waardoor de golf zich voortplant.
Elektromagnetische golven
Elektromagnetische golven hebben geen medium nodig en kunnen zich ook in vacuüm
voortplanten. Ze zijn driedimensionaal en transversaal. De voortplantingssnelheid in vacuüm
is gelijk aan de lichtsnelheid. Deze snelheid neemt af als de golf in een medium komt.
Golven verschillen in aantal dimensies waarin ze zich voortplanten, de trillingsrichting, de grootheden waar
de voortplantingssnelheid vanaf hangt en van het wel of niet nodig zijn van een medium.
9.2 Golven in diagrammen
Het (u,t)-diagram en het (u,x)-diagram
(u,x)-diagram zegt iets over verschillende punten op één enkel tijdstip en is dus een
momentopname. Je kunt hieruit de golflengte en de amplitude aflezen.
(u,t)-diagram zegt iets over één punt op verschillende tijdstippen, film. Je kunt hieruit de
trillingstijd en de amplitude aflezen.
