In dit hoofdstuk gaan we het hebben over geluid. Er is altijd en overal geluid, muziek is meestal fijn maar een drilboor is misschien supper irritant. maar waar bestaat geluid nou uit? Waarom is geluid soms irritant?
Als het onweert dan zie je misschien eerst de flits en hoor je pas na een aantal seconden de knal. De knal onstaat wel tegelijk met de flits. Dit komt omdat licht sneller is dan geluid. Als de onweer verder weg is zie je het licht wel direct, maar de knal komt later. Als je de seconden telt tussen de flits en de knal die je hoort kan je zelfs uitrekenen hoe ver de onweer van je vandaan is.
In dit arrangement ga je leren hoe je kunt uitrekenen hoe ver geluid van je vandaan is. Hoe het geluid ontstaat en hoe het bij je oor komt.
De flits komt tegelijk met de knal
inhoud
§ 1 Geluid maken en horen
Geluid is iets wat je hoort, het wordt geproduceerd uit geluidsbronnen. Geluid ontstaat als wanneer er 'iets' in trilling wordt gebracht. Die trillingen kunnen we niet zien, maar die vangen we op met onze oren. Een voorbeeld van een geluidsbron is je stem, als je praat dan trillen je stembanden.
Geluid bestaat dus uit zogenoemde geluidsgolven. Een voorbeeld van zo'n golf zie je hieronder.
geluidsgolf
De zwarte bolletjes die je ziet zijn de luchtmoleculen.
geluidsbron met trilling
Geluid heeft een tussenstof nodig om zich voort te zetten, als iemand tegen je praat komen de geluidsgolven van die persoon via de lucht naar je oren. De lucht noemen we dan de tussenstof Geluid heeft ook tijd nodig om zich te kunnen verplaatsen. Dit wordt de geluidsnelheid genoemd.
In lucht gaat geluid met een snelheid van ongeveer 1234,8 km/h. Dat betekent dat geluid in één seconde 343 meter af kan leggen. Geluid gaat niet even snel door elke stof. Sommige stoffen laten geluid makkelijk door dan andere. hieronder vind je een afbeelding met een aantal stoffen en hun geluidssnelheden.
Geluid hoor je het meest als lucht de tussenstof is. Geluid gaat in lucht dus ontzettend snel, als je naast elkaar zit te praten merk je niet eens dat het geluid via de lucht naar jou oren gaan. Maar als je een geluid hoort op kilometers afstand dan duurt het even voor dat het geluid jouw oor heeft bereikt. Een voorbeeld is met onweer, als de bliksem een paar kilometer van jou is hoor je de knal een aantal seconden later. Hoe ver de bliksem van je verwijderd is kun je makkelijk berekenen met de formule:
s= v x t
in het filmpje hieronder wordt er alles over uitgelegd.
Kijk het filmpje want je hebt het nodig voor de vraag!
Na het kijken van de kennisclip kun je de onderstaande oefening doen. Deze is verplicht voor het afronden van dit arrangement !
Als je geluid moet omschrijven, zeg je vaak iets over de toonhoogte. Je zegt bijvoorbeeld dat een apparaat piept als het een hoge toon maakt. Of dat het bromt als het een lage toon maakt.
Snaarinstrumenten
In allerlei muziekinstrumenten worden snaren gebruikt. Als je zo'n snaar in trilling brengt, geeft het een toon: een geluid met een bepaalde toonhoogte.
De hoogte van die toon hangt af van drie dingen.
- Hoe dik de snaar is
want hoe dikker de snaar, hoe lager de toon
- hoe lang de snaar is
hoe langer de snaar, hoe lager de toon
- Hoe strak de snaar is gespannen
hoe lager de spanning, hoe lager de toon
Hieronder zie je duidelijk het verschil in dikte bij de snaren van de gitaar
Frequentie
Als je de snaren aanslaat, beginnen ze met trillen. Ze bewegen elke seconde steeds even vaak heen en weer.
Het aantal trillingen per seconden noem je de frequentie van de trilling. De frequentie wordt gemeten in herts (Hz). als de frequentie 50 Hz is. Bewegen de snaren van de gitaar 50 keer per seconde heen en weer. Hoe hoger de frequentie, dus hoe meer trillingen per seconde, des te hoger is de toon die je hoort.
Je kan deze trillingen ook meten met een oscilloscoop. De microfoon 'vertaalt' de geluidstrillingen in elektrische trillingen. De oscilloscoop geeft deze trillingen vervolgens op het scherm weer.
Hier onder zie je een oscilloscoop en het beeld dat wordt geprojecteerd zijn geluidsgolven.
De osciloscoob is zo afgesteld, dat je steeds het aantal trillingen in 0,001 s te zien krijgt.
Hierboven zie je 2 verschillende tonen. De rechtse heeft de meeste trillingen per seconde, dat betekent dus de hoogste frequentie.
In het filmpje hieronder kan je zelf een gehoorstest doen. Vanaf welke frequentie kun jij horen?
Je kunt de trillingstijd en frequentie ook berekenen met de formule:
\(f = 1/T\) of \(T = 1/f\)
f = frequentie (Hz)
T = trillingstijd (s)
Bij extra oefeningen kun je hier mee oefenen
§ 3 Geluidssterkte
Hele harde geluiden hoor je niet alleen, je voelt ze soms ook. Het geluid in een disco of bij een concert staat soms zo hard dat vooral de lage tonen doordreunen tot in je maag.
Als je een stemvork aanslaat gaan de benen trillen, hoe harder je een stemvork aanslaat, hoe heviger de benen van de stemvork gaan trillen. De drukverschillen in de omringende lucht worden dan ook groter. Daardoor klinkt het geluid harder.
Stemvork
Je kunt met een oscilloscoop die drukverschillen meten. hieronder zie je 2 verschillende trillingen de afstand tussen het midden en de hoogste stand wordt de amplitude van de trillingen genoemd.
De amplitude van een hard geluid is groter dan de amplitude van een zacht geluid.
De decibelschaal
Hoe hard een geluid is (of de sterkte van het geluid) kun je meten in decibel. Dit kort je af als dB. Het apparaat waarmee je de geluidssterkte meet, wordt een decibelmeter genoemd.
Decibelmeter
In de tabel hieronder zie je wat de geluidsterkte in verschillende situaties is.
geluidssterkte per situatie
In de tabel zien we dat een boormachine een geluidssterkte heeft van 120 dB, maar wat nou als we twee boormachines naast elkaar aanzetten ? wordt de geluidssterkte dat 240 dB?
Het antwoord hierop is nee, als de geluidsbron 2 keer zo hard wordt dan komt er 3 dB bij.
Een voorbeeld
1 boormachine
120 dB
2 boormachine's
123 dB
3 boormachine's
126 dB
Dus als een geluidsbron verdubbeld wordt de geluidssterkte niet 2 keer zo groot maar komt er 3 dB bij.
§ 4 Geluidsoverlast bestrijden
Geluid kan heel vervelenend zijn. Denk aan het geluid van een druppelende kraan of een vork dat over een bord krast. Geluidsoverlast staat in de top 10 van ergernissen in Nederland. Harde geluiden kunnen je gehoor ook nog eens blijvend beschadigen. Daarom worden veel maatregelen genomen om ongewenst geluid te bestrijden.
Je gehoor loopt zeker schade op als de geluidssterkte groter is dan 140 dB. Maar ook als je regelmatig of langdurig blootstaat aan geluid van meer dan 80 dB.
Maatregelen tegen geluidshinder
Auto's en andere vervoermiddelen zorgen voor veel geluidshinder. Tegen de geluidshinder in het verkeer kun je op verschillende manieren iets doen. Je kunt maatregelen nemen bij de geluidsbron, tussen de geluidsbron en de ontvanger en bij de ontvanger.
Bij de geluidsbron
Dit zijn maatregelen waardoor de geluidsbron (het verkeer) minder geluid gaat produceren.
Dat kan bijvoorbeeld door snelwegen te asfalteren met geluidsarm asfalt. Ook moeten autobanden vanaf 2016 minder lawaai maken dan de oude banden en moet er bij de uitlaat een geluidsdemper zitten. dit allemaal zorgt ervoor dat het verkeer ( geluidsbron) minder geluid zal produceren.
Tussen de geluidsbron en de ontvanger
Dit zijn maatregelen tussen een weg en een woongebied, zoals geluidswallen en geluidsschermen. Ook worden er langs snelwegen vaak grote bedrijfgebouwen gebouwd. Die moeten het geluid tegenhouden voor een woonwijk die verderop ligt.
geluidswal
Bij de ontvanger
Dit zijn de maatregelen die in een woongebied genomen worden. Huizen die dicht bij de snelweg staan, worden bijvoorbeeld extra goed geisoleerd. Er kan dan veel minder geluid de huizen binnenkomen.
Geluidsisolatie kan ook aangebracht worden bij de bron. De geluidstrillingen worden door de isolatie veel zwakker
Voorbeeld van geluidsisolatie
extra oefeningen
Hier kun je extra oefenmateriaal vinden.
Je kunt kiezen voor verschillende spellen in de rechteronderhoek
Succes !
toets
Als je het arrangement bent doorlopen is het tijd voor de toets.
De toets bestaat uit 16 vragen.
Vergeet niet op verzenden te klikken als je klaar bent !
Het arrangement Geluid, wat is dat nou eigenlijk? is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
emmy oosthoek
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2020-06-03 07:50:51
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
oefeningen
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
