par 1
Aan het einde van de les kan je:
- Enkele voorbeelden geven van geluidsbronnen.
- Berekenen welke afstand het geluid heeft afgelegd.
- Uitleggen hoe je met je oren geluid hoort.
Een voorwerp dat geluid maakt, noem je een geluidsbron.
Er zijn geluidsbronnen die door mensen gemaakt zijn andere komen van natuurlijke geluidsbronnen.
Geluid ontstaat door trillingen in een geluidsbron. Die trilling hoor je als geluid, doordat de trilling zich vanaf de geluidsbron naar je oren verplaatst.
Je kunt geluid alleen horen als er een tussenstof (medium) is.
Dit is een stof waardoor de trillingen zich kunnen verplaatsen van de geluidsbron naar de ontvanger (je oren).
Geluid heeft tijd nodig om zich door een stof te verplaatsen. Hoe snel geluid zich verplaatst verschilt per stof.
In lucht is de geluidssnelheid 343 m/s
v = 343 m/s
afstand = geluidssnelheid x tijd
s = v x t
Als de geluidsgolven het oor bereiken zal het trommelvlies mee gaan trillen. De gehoorbeentjes brengen de trillende beweging van het trommelvlies over naar het slakkenhuis. Daarin zitten kleine haartjes die ook mee trillen. De gehoorzenuw stuurt deze signaaltjes door naar de hersenen.
oefening 1:
t = 0,12 s
De geluidsbron (vleermuis) zend een signaal uit. Deze komt tegen de vlinder aan en het geluid gaat als een echo weer terug. De tijd dat het geluid erover doet om van de vleermuis weer terug te gaan is 0,12 seconden. De afstand v x t /2 om de afstand naar de vlinder te weten.
s = 0,12 x 343 = 41,16 m
s = 41.16/ 2 = 20,58m
oefening 2:
Een schip gebruikt geluid om de diepte van de zee te meten. Het sonarsysteem zendt een korte geluidspuls uit en vangt even later het teruggekaatste signaal (de echo) weer op. Bekijk figuur 8. Tussen het uitzenden van het geluid en het ontvangen van de echo zit 0,35 s. Bereken hoe diep de zee is, in meter. Rond het antwoord af op één cijfer achter de komma.
■Tip (gebruik de juiste v (kijk in je boek bij de tabel)
■Gebruik de GGO-methode
G: geluidssnelheid (v) zeewater = 1510 m/s tijd (t) = 0,35 s
G: afstand (s) in meter
O:
■s=v ∗t
■s=1510 ∗0,35=528,5 m
■omdat het geluid heen en terug moet, is de zee 528,5/2=264,25 m diep
oefening 3:
Een gebouw heeft betonnen muren van 50 cm dik. Aan de binnenkant van de muur zit een laag kurk van 10 cm dik. Fleur zit op 3 m van de muur. Aan de buitenkant klopt iemand tegen de muur. Bereken hoelang het geluid erover doet om Fleur te bereiken. Rond je antwoorden niet tussentijds af. Rond het eindantwoord af op drie cijfers achter de komma.
Gebruik de GGO-methode en maak je eigen tekening.
Bij je toets en met opdrachten mag je zelf ook tekeningen maken. Dit helpt om het inzichtelijk te maken.
G: geluidssnelheid (v) beton= 4300 m/s afstand (s) = 0,5 m
geluidssnelheid (v) kurk = 500 m/s afstand (s) = 0,1 m
geluidssnelheid (v) lucht = 343 m/s afstand (s) = 3,0m
G: de totale tijd die nodig is om voor Fleur het geluid te horen.
O:
beton
■s=v ∗t
■t=s/v
■t=0,5/4300=0,000116 s
Kurk
■t=s/v
■t=0,1/500=0,0002s
Lucht
■t=s/v
■t=3/343=0,0087 s
ttot=0,000116+0,0002+0,0087=0,00906 s.
afgerond duurt het 0,009 s om fleur te bereiken.
par 2
Aan het einde van de les kan je:
- Uitleggen wat de frequentie en trillingstijd is en de eenheden erbij benoemen.
- De formule gebruiken voor de frequentie
Frequentie (f) = het aantal trillingen per seconde. Het wordt gemeten in Hertz (Hz)
per seconde gaat de stemvork 2x op en neer.
Een hogere toon heeft meer golven per seconde dan een lagere toon.
Trillingstijd (T) = De tijd die nodig is voor 1 volledige trilling.
Het wordt gemeten in seconde.
Tussen A en B is een volledige trilling.
frequentie=1/trillingstijd
\(f = 1/T\)
\(T = 1/f\)
opdracht 1:
■Julia test een geluidsinstallatie met een programma dat verschillende testtonen kan produceren. In figuur 12 zie je hoe een oscilloscoop een van de testtonen weergeeft.
■De tijdbasis is ingesteld op 0,2 ms/div (Elk vakje is 0,2 milliseconde breed)
a.Bepaal de frequentie van deze testtoon.
b.Hoeveel trillingen zal Julia op het scherm zien als zij de tijdbasis instelt op 1ms/div.
a.Bepaal de frequentie van deze testtoon.
Elk vakje op het scherm staat voor 0,2 ms.
Een volledige trilling is 5 vakjes breed.
De trillingstijd is dus 5 x 0,2 ms = 1,0 ms.
T = 1,0 ms = 0,001 s
f=1/T
f=1/0,001=1000Hz
b. Hoeveel trillingen zal Julia op het scherm zien als zij de tijdbasis instelt op 1ms/div.
Omdat het oscilloscoopbeeld 10 hokjes breed is wordt de toon gedurende 10ms afgebeeld. Een trilling duurt 1ms: hier passen er dus 10 van in op het scherm.
par 3
Aan het einde van de les kan je:
- Uitleggen wat het verband is tussen de amplitude van een trilling en de geluidssterkte.
- Het verband geven tussen het aantal geluidsbronnen en de geluidssterkte.
De geluidssterkte geeft aan hoe hard het geluid is dat door de geluidsbron wordt geproduceerd.
Amplitude = de afstand tussen het midden van de trilling en hun uiterste stand. Het is de maximale uitwijking van de golfbeweging.
- De golflengte wordt bepaald door de amplitude. Hoe harder een geluid, hoe hoger de amplitude.
- Als het geluid wegsterft, wordt de amplitude nul
De geluidssterkte wordt gemeten in decibel (dB)
Je meet dit met een geluidssterkte meter of decibelmeter. Ook zijn er apps waarmee je het kan meten.
Als je het aantal geluidsbronnen verdubbelt, wordt het geluid niet twee keer zo luid.
Hoe groot het aantal decibel wel wordt kan je berekenen door:
Als het aantal geluidsbronnen 2x zo groot wordt, neemt de geluidssterkte met 3dB toe.
Opdracht 1:
Er zijn 2 leerlingen in de klas aan het praten. Deze produceren een geluidsterkte van 60 dB. De rest van de klas komt binnen en begint ook te praten. Nu zijn er 16 leerlingen aan het praten.
Welke geluidssterkte wordt er gemeten?
■Gebruik de GGO methode. Vergeet je formule en eenheden niet.
G: 2 leerlingen = 60 dB
G: 16 leerlingen = ? dB
O:
Als het aantal geluidsbronnen 2x zo groot wordt, neemt de geluidssterkte met 3dB toe.
2 leerlingen = 60 dB
4 leerlingen = 60 + 3 = 63 dB
8 leerlingen = 63 + 3 = 66 dB
16 leerlingen = 66 + 3 = 69 dB
De 16 leerlingen produceren een geluidssterkte van 69 dB.
par 4
Aan het einde van de les kan je:
- Het verschil uitleggen tussen schadelijk en hinderlijk geluid.
- Je kunt 3 manieren om geluidsoverlast te bestrijden benoemen en voorbeelden geven.
Gehoorschade hangt van 2 dingen af namelijk:
1. De geluidssterkte
2. Tijdsduur van blootstelling aan het geluid.
Hoe luider het geluid, hoe korter mag je eraan blootstaan. Als de maximale tijd voorbij is, moet je je gehoor de kans geven om zich weer te herstellen. Anders loop je kans op blijvend hoorletsel.
Hinderlijk geluid = geluid dat niet schadelijk is, maar voor sommige mensen wel vervelend kan zijn.
Er zijn 3 manieren om geluidshinder in het verkeer te verminderen:
1.Bij de bron vb: geluidsarm asfalt, betere autobanden.
2.Tussen de bron en de ontvanger vb: geluidswallen en geluidsschermen.
3.Bij de ontvanger vb: extra isolatie bij huizen dicht bij snelwegen.
Tussen de bron en de ontvanger --> geluidswallen en geluidsschermen.
Een geluidswal absorbeert het geluid = de geluidstrillingen dringen een eindje in de wal door, maar doven uit voordat ze de andere kant bereiken.
Geluidsscherm die kaatst het geluid terug
