Natuurkunde samenvatting hoofdstuk 6 en 9
Havo 5
Hoofdstuk 9 trillingen en golven
9.1 trillingen
Periodieke beweging – trilling die zich regelmatig
herhaald
Trilling – periodieke beweging om een vaste
evenwichtsstand
Trillingstijd, periode (T) – herhaaltijd
Frequentie (f) – het aantal herhalingen in 1 seconde
L> eenheid van frequentie is s-1, andere naam is hertz (Hz)
Uitwijking (u) – afstand tot evenwichtsstand
L> kan positief als negatief zijn, uitwijking boven evenwichtsstand positief
L> beweegt voorwerp horizontaal heen en weer -> uitwijking naar rechts is
positief
Amplitude (A) – maximale afstand tot de evenwichtsstand, A = |u max|
(u,t)-diagram – (uitwijking, tijd)-diagram, uitwijking uitgezet tegen de tijd
L> hiermee kan je trillingstijd bereken en hiermee de frequentie, altijd zoveel
mogelijk perioden gebruiken (5T ipv 2T) om meetonzekerheid te verdelen over
meerdere trillingen
Cardiogram – (spanning, tijd)-diagram van het hart, een hartfilmpje
Oscilloscoop – apparaat dat elektrische spanning weergeeft als functie van de tijd
Tijdsbasis – geeft aan in hoeveel tijd de stip 1 schaaldeel doorloopt, uitgedrukt in
ms/div
Schaaldeel – breedte van 1 hokje (scherm van oscilloscoop is verdeeld in hokjes)
Tijdsbasis ingesteld op 2 ms/div, breedte van 1 hokje wordt doorlopen in 2
ms
Gemeten spanning – hoe ver de stip wordt verplaatst in verticale richting
Gevoeligheid – spanning die hoort bij hoogte van 1 hokje, uitgedrukt in V/div
Gevoeligheid van 2 V/div wil zeggen dat hoogte 1 hokje gelijkstaat aan
spanning van 2 V
Bekijk voorbeeld 3 op pagina 56
9.2 harmonische trilling
Massa-veersysteem – blokje dat trilt aan een veer
Harmonische trilling – een trilling waarvan het (u,t)-
diagram een sinusgrafiek geeft
Een 4 keer zo kleine massa geeft een 2 keer zo kleine
trillingstijd
Trillingtijd is rechtevenredig met m dat noteer je als T ∝
m
Een 4 keer zo grote veerconstante geeft een 2 keer zo
kleine trillingstijd
Trillingtijd is omgekeerd evenredig met C dat betekent T ∝
Eigenfrequentie (f eigen) – frequentie waarmee een systeem uit zichzelf trilt
(stemvork?)
Gedwongen trilling – trilling die wordt aangedreven door een periodieke kracht
van buitenaf
L> voorbeeld: veer met je hand vasthouden, en op en neer bewegen
Aandrijffrequentie (f aandrijf) – frequentie waarmee de kracht verandert
Resonantie – het verschijnsel dat een voorwerp mee gaat trillen met een van
buitenaf opgelegde trilling (een gedwongen trilling). De frequentie waarmee een
, voorwerp uit zichzelf trilt wordt eigenfrequentie genoemd. Resonantie is
maximaal als de eigenfrequentie en de van buiten opgelegde trilling gelijk zijn.
L> voorbeeld akoestische gitaar, trillende snaar hoor je nauwelijks, gitaar heeft
een klankkast. Een snaar van gitaar brengt lucht in de klankkast, hierdoor hoor je
het geluid veel beter
9.3 lopende golven
Een golfberg en een golfdal vormen samen 1 golf
(lopende) transversale golf – als trillingsrichting van deeltjes in het koord
loodrecht staan op de bewegingsrichting van de golf
(lopende) longitudinale golf – als trillingsrichting van deeltjes gelijk is aan de
richting waarin de golf beweegt
Verdichting en verdunningen:
Golflengte (λ) – de lengte van een golfberg en een golfdal samen, gemeten in
een rechte lijn
Voortplantingssnelheid (golfsnelheid) (v) – kop van golf verplaatst zich met
constante snelheid weg van het uiteinde, in 1T legt de golf een afstand van 1
golflengte af
Medium – nodig om trillingen te kunnen doorgeven, dit kan ook een tussenstof
zijn
L> denk aan een koord, vaste stof of een vloeistof of gas
9.4 geluid
Geluid is een golfverschijnsel, daardoor is het verbrand tussen de golflengte, de
frequentie en de voortplantingssnelheid v = f x λ. De voortplantingssnelheid is de
geluidssnelheid
L> de geluidssnelheid hangt niet af van de frequentie of amplitude, maar wel van
de medium waarin het geluid zich voortbeweegt en de temperatuur van de
medium
L> als geluidssnelheid verandert, verandert ook de golflengte
L> voortplantingssnelheden van geluid in verschillende stoffen -> binas 15A
L> bij een hogere temperatuur is de geluidssnelheid groter
Is de beweging van trilling harmonisch: je hoort de trilling als een zuivere toon
L> frequentie van zuivere toon bepaalt de toonhoogte, hoge tonen hebben
hogere frequentie dan lagere tonen
Havo 5
Hoofdstuk 9 trillingen en golven
9.1 trillingen
Periodieke beweging – trilling die zich regelmatig
herhaald
Trilling – periodieke beweging om een vaste
evenwichtsstand
Trillingstijd, periode (T) – herhaaltijd
Frequentie (f) – het aantal herhalingen in 1 seconde
L> eenheid van frequentie is s-1, andere naam is hertz (Hz)
Uitwijking (u) – afstand tot evenwichtsstand
L> kan positief als negatief zijn, uitwijking boven evenwichtsstand positief
L> beweegt voorwerp horizontaal heen en weer -> uitwijking naar rechts is
positief
Amplitude (A) – maximale afstand tot de evenwichtsstand, A = |u max|
(u,t)-diagram – (uitwijking, tijd)-diagram, uitwijking uitgezet tegen de tijd
L> hiermee kan je trillingstijd bereken en hiermee de frequentie, altijd zoveel
mogelijk perioden gebruiken (5T ipv 2T) om meetonzekerheid te verdelen over
meerdere trillingen
Cardiogram – (spanning, tijd)-diagram van het hart, een hartfilmpje
Oscilloscoop – apparaat dat elektrische spanning weergeeft als functie van de tijd
Tijdsbasis – geeft aan in hoeveel tijd de stip 1 schaaldeel doorloopt, uitgedrukt in
ms/div
Schaaldeel – breedte van 1 hokje (scherm van oscilloscoop is verdeeld in hokjes)
Tijdsbasis ingesteld op 2 ms/div, breedte van 1 hokje wordt doorlopen in 2
ms
Gemeten spanning – hoe ver de stip wordt verplaatst in verticale richting
Gevoeligheid – spanning die hoort bij hoogte van 1 hokje, uitgedrukt in V/div
Gevoeligheid van 2 V/div wil zeggen dat hoogte 1 hokje gelijkstaat aan
spanning van 2 V
Bekijk voorbeeld 3 op pagina 56
9.2 harmonische trilling
Massa-veersysteem – blokje dat trilt aan een veer
Harmonische trilling – een trilling waarvan het (u,t)-
diagram een sinusgrafiek geeft
Een 4 keer zo kleine massa geeft een 2 keer zo kleine
trillingstijd
Trillingtijd is rechtevenredig met m dat noteer je als T ∝
m
Een 4 keer zo grote veerconstante geeft een 2 keer zo
kleine trillingstijd
Trillingtijd is omgekeerd evenredig met C dat betekent T ∝
Eigenfrequentie (f eigen) – frequentie waarmee een systeem uit zichzelf trilt
(stemvork?)
Gedwongen trilling – trilling die wordt aangedreven door een periodieke kracht
van buitenaf
L> voorbeeld: veer met je hand vasthouden, en op en neer bewegen
Aandrijffrequentie (f aandrijf) – frequentie waarmee de kracht verandert
Resonantie – het verschijnsel dat een voorwerp mee gaat trillen met een van
buitenaf opgelegde trilling (een gedwongen trilling). De frequentie waarmee een
, voorwerp uit zichzelf trilt wordt eigenfrequentie genoemd. Resonantie is
maximaal als de eigenfrequentie en de van buiten opgelegde trilling gelijk zijn.
L> voorbeeld akoestische gitaar, trillende snaar hoor je nauwelijks, gitaar heeft
een klankkast. Een snaar van gitaar brengt lucht in de klankkast, hierdoor hoor je
het geluid veel beter
9.3 lopende golven
Een golfberg en een golfdal vormen samen 1 golf
(lopende) transversale golf – als trillingsrichting van deeltjes in het koord
loodrecht staan op de bewegingsrichting van de golf
(lopende) longitudinale golf – als trillingsrichting van deeltjes gelijk is aan de
richting waarin de golf beweegt
Verdichting en verdunningen:
Golflengte (λ) – de lengte van een golfberg en een golfdal samen, gemeten in
een rechte lijn
Voortplantingssnelheid (golfsnelheid) (v) – kop van golf verplaatst zich met
constante snelheid weg van het uiteinde, in 1T legt de golf een afstand van 1
golflengte af
Medium – nodig om trillingen te kunnen doorgeven, dit kan ook een tussenstof
zijn
L> denk aan een koord, vaste stof of een vloeistof of gas
9.4 geluid
Geluid is een golfverschijnsel, daardoor is het verbrand tussen de golflengte, de
frequentie en de voortplantingssnelheid v = f x λ. De voortplantingssnelheid is de
geluidssnelheid
L> de geluidssnelheid hangt niet af van de frequentie of amplitude, maar wel van
de medium waarin het geluid zich voortbeweegt en de temperatuur van de
medium
L> als geluidssnelheid verandert, verandert ook de golflengte
L> voortplantingssnelheden van geluid in verschillende stoffen -> binas 15A
L> bij een hogere temperatuur is de geluidssnelheid groter
Is de beweging van trilling harmonisch: je hoort de trilling als een zuivere toon
L> frequentie van zuivere toon bepaalt de toonhoogte, hoge tonen hebben
hogere frequentie dan lagere tonen
