Module 1 Geluid OUD

Module 1 Geluid OUD

Module 1 Geluid

Uitleg module Geluid

In les 1 wordt het probleem geïntroduceerd. In les 2 onderzoeken de leerlingen de eigenschappen
van geluid. Ze ervaren en leren dat geluid een trilling is en dat de grootte en snelheid van
de trilling van invloed is op de toonhoogte. In les 3 lossen de leerlingen met behulp van de
ontwerpcyclus het probleem op door een akoestische versterker te ontwerpen en te maken.
Ten slotte wordt in les 4 het proces geëvalueerd. In de lesbeschrijvingen staan opties tot
uitbreiding en differentiatie.

Leerdoelen

  • Je beschrijft dat geluidsbronnen(stem, luidspreker) verschillende soorten geluidstrillingen maken, die door een trillende tussenstof met een snelheid worden verplaatst en vervolgens worden opgevangen(microfoon, oor).
  • Je beschrijft wanneer gehoorschade kan optreden, je herkent wanneer er sprake is van geluidshinder en je beschrijft welke maatregelen ter voorkoming daarvan genomen kunnen worden.
  • Je beschrijft het verband tussen frequentie, het aantal trillingen per seconde en de toonhoogte, en je maakt deze zichtbaar met een oscilloscoop.
  • Je laat zien dat de geluidssterkte wordt gemeten met een decibel-meter of met een oscilloscoop, door de amplitude van de golf te bepalen.

Les 1 - Verkennen en onderzoek

Introductie

  •    Het probleem wordt besproken: Jullie willen samen een TikTok opnemen maar de muziek is te zacht. (5 min)
  •    Voorkennis activeren (Wat moet je weten?) (5 min)
    •    Woordweb
  •    Geluid onderzoeken (carrousel in de klas)
    •    Experiment: Trilling (10 min)
    •    Experiment: Medium (10 min)
    •    Experiment: Voortbewegen geluid (10 min)
    •    Quiz (5 min)

Voorkennis activeren

Wat is geluid

Een medium

Infoblokje

LessonUp Geluid

Wat is geluid?

Om iets te kunnen horen, heb je geluid nodig. Geluid komt van een geluidsbron.
Voorbeelden van geluidsbronnen zijn je stem (stembanden) of een luidspreker.

De geluidsbronnen geven geluidstrillingen af die via een tussenstof
van de geluidsbron naar je oor gaan. De oorschelp vangt het geluid op.
In het slakkenhuis worden de geluidstrillingen omgezet in elektrische
stroompjes die via de gehoorzenuw naar je hersenen gaan.
Je hersenen vertalen de stroompjes: je hoort iets.

Geluidsgolven

Geluid plant zich voort in de vorm van geluidsgolven.
Met een oscilloscoop kun je geluidsgolven zichtbaar maken.
Een geluidsgolf van een enkele zuivere toon geeft een gelijkmatige golfbeweging te zien:

Golflengte

De golflengte van een geluidsgolf bepaalt de toonhoogte van het geluid.
Hoe meer golven (trillingen) per seconde, hoe hoger het geluid.

Amplitude

De uitwijking of amplitude van een geluidsgolf bepaalt de geluidssterkte.
Hoe groter de amplitude, hoe harder het geluid.

Frequentie en trillingstijd

Het aantal trillingen per seconde wordt de frequentie genoemd.
Het symbool voor frequentie is f.
De eenheid van frequentie is hertz (Hz).
Een frequentie van 75 Hz betekent dus 75 trillingen per seconde.

De tijd van één trilling wordt de trillingstijd genoemd.
Het symbool voor trillingstijd is T.
De eenheid van trillingstijd is seconde (s).

Er is een verband tussen de frequentie en de trillingstijd:

Een frequentie van 20 Hz betekent 20 trillingen per seconde.
Eén trilling duurt dan 0,05 seconde. Ga dat na!

Microfoon: geluid opnemen

Een microfoon wordt gebruikt om geluid op te nemen. Als een microfoon geluid opvangt, gaat het trilplaatje in de microfoon trillen. De trilling zorgt er voor dat de magneet onder het plaatje heen en weer beweegt in de spoel. Hierdoor gaan er door de spoel elektrische stroompjes lopen. De microfoon zet geluid dus om in elektrische signalen.

De elektrische signalen die door de microfoon worden voortgebracht, kunnen op een geluidsband of cd worden vastgelegd.

Luidspreker: 'geluid'spreker

Een luidspreker wordt gebruikt bij het afspelen van geluid. Een luidspreker zet een elektrisch signaal om in een geluidsgolf.
In een luidspreker zitten:

  • een spoel waar de elektrische stroom doorheen gaat;
  • een magneet die zorgt voor een constant magnetisch veld;
  • een conus: een kegelvormig membraan, licht van gewicht, gemaakt van papier of kunststof.

Door de spoel gaat een steeds wisselende stroom. Omdat de spoel in een constant magnetisch veld hangt, ondervindt de spoel een kracht en gaat trillen. De spoel is bevestigd aan de luidsprekerconus, die op dezelfde manier gaat trillen als de spoel. De trillende conus brengt op zijn beurt de lucht in trilling.

Muziekinstrumenten

Als je aan geluid denkt, denk je misschien ook wel aan muziek en muziekinstrumenten.
Als je kijkt naar de manier waarop muziekinstrumenten geluid voortbrengen worden muziekinstrumenten onderverdeeld in: snaarinstrumten, blaasinstrumtenen en slaginstrumenten

Snaarinstrumenten
Bij snaarinstrumenten komt het geluid van een trillende snaar. Snaren kun je spannen door de spankracht in de snaar aan te passen: hoe groter de spankracht, hoe hoger de toon.

Bij de meeste snaarinstrumenten worden verschillende snaren gebruikt voor de verschillende tonen. Hoe korter (het trillende deel van) de snaar en hoe dunner de snaar en hoe strakker gespannen, des te hoger de toon.

Tijdens het bespelen van een snaarinstrument kan de toonhoogte ook worden veranderd door de lengte van het trillende deel van de snaar aan te passen. Daarbij wordt de snaar tegen de hals van de viool of gitaar aangedrukt.

Naast snaarinstrumenten heb je blaasinstrumenten en slaginstrumenten.

Blaasinstrumenten
Bij blaasinstrumenten komt het geluid een trillende luchtkolom.
De lengte van de trillende luchtkolom kan worden veranderd: hoe korter de luchtkolom, des te hoger de toon.

Slaginstrumenten
Bij slaginstrumenten komt het geluid van een trillend vlies of trillende plaat.
Bij een trommel wordt de klank van het geluid bepaald door: de grootte van de klankkast, het materiaal waarvan de klankkast is gemaakt, het soort vlies dat is gebruikt, de dikte en de bespanning van het vlies.

Onderzoeken

Interactive

Quiz

Bekijk de onderstaande Schooltv videoclip.
Kun je na het kijken van de video uitleggen hoe de stem werkt?
 

Les 2 - Probleem onderzoeken

  •    Geluid onderzoeken
    •    Info: Decibel (5 min)
    •    Differentiatie voor Kader: Oscilloscoop
  •    Versterker
    •    Info: Wat is een versterker? (Wat doet het + voorbeelden) (5 min)
    •    Experiment: Materialen versterker (10 min)
    •    Experiment: Vormen versterker (10 min)
  •    Quiz over hele les (5 min)

Les 3 - Ontwerpen 

  •    Vaststellen eisen (10 min)
    •    Welke materialen zijn er?
    •    Waar moet de versterker aan voldoen?
  •    Ontwerpen (10 min)
    •    Overleggen (welk materiaal ga je gebruiken, welke vorm?)
  •    Ontwerp maken, testen en verbeteren (20 min)
  •    Korte vragenlijst invullen over de samenwerking, wat volgende keer beter kan?

Uitbreiding

Uitbreiding: 3D- print voor een versterker ontwerpen 

Les 4: Ontwerpen en evaluatie 

Les 4 – Ontwerp afmaken, presenteren en evalueren (45 min) 

  • Ontwerp afmaken 

  • Ontwerpen presenteren 

  • Evaluatie