Hoofdstuk 1, Wat is geluid?
Filmpje
Bekijk onderstaand filmpje
Wat is geluid?
We leggen een dichtgeknoopte ballon met een beetje lucht erin onder een stolp. We halen de lucht onder de stolp uit met de vacuümpomp en de ballon wordt, omdat de tegendruk kleiner wordt, groter. Op een gegeven moment zal de ballon een speld raken, die onder in de stolp ligt. De ballon zal dan knappen. Let goed op of je het geluid van de knappende ballon hoort !!!
- Maak een tekening van de opstelling
- Hoe komt het dat je het geluid van de knappende ballon niet zo goed hoort?
Theorie
Geluid ontstaat door trillingen van een geluidsbron.
Een geluidsbron is een voorwerp dat geluid maakt.
- Bij je stem zijn het de stembanden die trillen
- Bij een luidspreker is het de conus die trilt
- Bij een gitaar zijn het de snaren die trillen
Door de trilling van een geluidsbron krijg je veranderingen in luchtdruk om de geluidsbron heen. Deze veranderingen in luchtdruk bereiken je oren. Het trommelvlies gaat meetrillen . De zintuigcellen in je oren nemen de trillingen waar en geven dit door aan de hersenen.
Geluid kan alleen doorgegeven worden als er een tussenstof is. Meestal is de tussenstof lucht, maar ook vloeistoffen en vaste stoffen kunnen geluid doorgeven.
Alles gelezen?
Maak opdrachten
Hoofdstuk 1 opdracht 1 t/m 5
WB blz. 3
Hoofdstuk 2, Geluidssnelheid
Filmpje
Bekijk onderstaand filmpje
https://teleblik.nl/media/5408288
klokhuis over geluid
Filmpje bekeken?
Lees Theorie Hoofdstuk 2
Demoproef Ballon + stolp
Theorie
Geluid verplaatst zich in lucht met een snelheid van ongeveer 340 meter per seconde. In andere stoffen is de geluidssnelheid vaak veel groter. Kijk maar in de tabel.
|
Stofnaam
|
Geluidssnelheid (m/s)
|
|
Baksteen
|
3500
|
|
Helium
|
965
|
|
Koper
|
2250
|
|
Lucht
|
340
|
|
water
|
1500
|
De geluidssnelheid in lucht is dus 340 m/s. Dat betekent dat het geluid in 3 seconden een afstand aflegt van 1020 meter, dus iets meer dan een kilometer.
Je kunt dit berekenen door gebruik te maken van de formule afstand = geluidssnelheid x tijd
Met deze methode kun je ook snel uitrekenen hoever het onweer bij je vandaan is. Je ziet eerst de bliksem en hoort daarna de donder. Omdat de lichtsnelheid veel groter is dan de geluidssnelheid, zie je de bliksem meteen en hoor je de donder pas later. Als er 12 seconde tussen de bliksem en de donder zijn, is het onweer 4 kilometer bij je vandaan.
Alles gelezen?
Maak Hoofdstuk 2
Opdracht 1 t/m 10
WB Blz. 4
Hoofdstuk 3, Toonhoogte en frequentie
Filmpje
bekijk onderstaand filmpje
Toonhoogte
Filmpje bekeken?
Lees Theorie Hoofdstuk 3
Theorie
In het filmpje heb je gezien dat de snaar van een gitaar gaat trillen als je hem aanslaat. Omdat het erg lastig is om met een gitaarsnaar de juiste toon te maken gebruiken we bij science een ander 'muziekinstrument'.
Dit instrument noem je een stemvork. Van de stemvork weet je de toonhoogte. In de figuur hieronder zie je een afbeelding van een stemvork.
Als je de stemvork aanslaat, beginnen de benen van de stemvork te trillen. Dat kun je goed zien als je een trillende stemvork tegen een pingpongballetje houdt, dat aan een touwtje aan een statief hangt. Het balletje gaat dan meetrillen.
Het aantal trillingen per seconde wordt de frequentie genoemd. De frequentie wordt gemeten in Hertz (Hz).
Heinrich Hertz was een Duitse natuurkundige, die de radiogolven ontdekt heeft. Om hem te eren is de eenheid van frequentie naar hem genoemd.
1 Hz geeft aan dat er één trilling is in één seconde
Als een stemvork een frequentie heeft van 440 Hz, dan betekent dat dat de benen van de stemvork 440 keer peer seconde trillen.
Hoe hoger de frequentie des te hoger de toon die je hoort.
Je kunt geluidstrillingen zichtbaar maken met behulp van een microfoon en een oscilloscoop. De microfoon zet de geluidstrillingen om in elektrische trillingen. De oscilloscoop laat de elektrische trillingen op een schermpje zien.
Alles gelezen?
Maak opdrachten Hoofdstuk 3
Opdracht 1 t/m 3
WB blz. 7
Hoofdstuk 4, Frequentiebereik
Theorie
Geluid met een hele hoge of een hele lage frequentie kun je niet horen. De meeste jonge mensen horen tonen tussen de 20 en 20000 Hz. Dit is het frequentiebereik van je gehoor.
Als je ouder wordt verandert het frequentiebereik. Vooral hoge tonen kun je dan niet goed horen.
Dieren hebben vaak een ander frequentiebereik dan mensen
Geluid met een hogere frequentie dan 20000 Hz, wat mensen dus niet meer kunnen horen noemen we ultrasoon.
Een hondenfluitje is voor mensen onhoorbaar, maar het geeft een ultrasoon geluid, wat honden nog wel kunnen horen. Sommige dieren communiceren met ultrasone geluiden. Vleermuizen en bruinvissen maken contact met ultrasone geluiden. Vleermuizen zoeken hun prooien door te luisteren naar de echo’s van de ultrasone geluiden die ze uitzenden.
Demoproef
Hoe groot is jullie frequentiebereik? De docent laat je met behulp van een toongenerator en een luidspreker verschillende tonen horen.
Hoofdstuk 5, Frequentie berekenen
Filmpje
Bekijk onderstaand filmpje
https://www.youtube.com/watch?v=BKuaIz2BNbw
filmpje bekeken?
Lees theorie Hoofdstuk 5
Theorie
Je kunt rekenen aan geluid. Je kunt de trillingstijd uitrekenen als je de frequentie weet , en andersom.
Trillingstijd:
De Trillingstijd is de tijdsduur van precies één trilling.
De eenheid van de Trillingstijd is seconde, die wordt aangegeven met de letter s.
Bij hele kleine tijdsduren wordt vaak milliseconde gebruikt, die weer wordt aangegeven met ms.
1 ms = 0,001 s.
Frequentie:
Frequentie is het aantal trillingen per seconde.
De eenheid van Frequentie is Hertz, de afkorting van Hertz is Hz.
Als de frequentie groot is kun je kilohertz gebruiken, die wordt aangegeven als kHz.
1 kHz = 1000 Hz.
Frequentie = 1/ Trillingstijd dus als formule F = 1/T
Trillingstijd = 1/Frequentie dus als formule T = 1/F
Hier een paar voorbeelden.
Een toon heeft de frequentie van 50 Hz ( er gaan dus 50 trillingen is één seconde).
Trillingstijd = 1:50, dat is 0,02, dus 0,02 s en 20 ms.
Een trilling duurt 0,2 s.
Frequentie = 1:0,2, dat is 5, dus 5 Hz en 0.005
Alles gelezen?
Maak Hoofdstuk 5
Opdrachten 1 t/m 6
WB blz. 8
Extra uitleg
http://www.melein.com/Nasamgeluid/page5.html
uitleg frequentie berekenen
Hoofdstuk 6, Geluidssterkte
Filmpje
Bekijk onderstaand filmpje
decibel
filmpje bekeken?
Lees Theorie Hoofdstuk 6
Theorie
Als je heel hard tegen een stemvork slaat gaan de benen van de stemvork niet sneller, maar wel heviger trillen. Het geluid klinkt dan harder.
De frequentie van de trilling verandert niet, maar wel de amplitude.
In het plaatje zie je 3 trillingen. De frequentie is hetzelfde. De tonen zijn dus even hoog. De amplitude (de uitwijking) is niet hetzelfde. De onderste toon is harder dan de bovenste toon.
Je meet de geluidssterkte in decibel (dB). Een klas aan het werk geeft een geluidssterkte van ongeveer 60 dB. Bij 140 dB doen je oren pijn en kunnen ze ook beschadigd raken.
Je meet de geluidssterkte met een decibelmeter. Omdat mensen niet alle tonen even goed horen, wordt de geluidssterkte vaak gemeten met een speciaal filter, waarbij rekening wordt gehouden met het menselijk gehoor. Dit filter heet het (A)filter en de eenheid waarin dan gemeten wordt is de dB(A).
Bij een geluidssterkte van 0 dB(A) is het geluid zo zacht dat je het niet kunt horen. Dit noem je de gehoordrempel.
Als het geluid zo hard is dat het pijn doet aan je oren ,noem je die geluidssterkte de pijngrens.
Je denkt misschien dat een geluid van 80 dB twee keer zo hard is als een geluid van 40 dB. Dat is niet zo. Voor de geluidssterkte geldt de volgende regel:
Als de geluidssterkte met 3 dB toeneemt, is het geluid twee keer zo hard.
Dus als 1 brommer een geluid maakt van 70 dB, dan maken 2 brommers een geluid van 73 dB en 4 brommers een geluid van 76 dB.
Alles gelezen?
Maak Hoofdstuk 6
Opdracht 1 t/m 3
WB blz. 11
Hoofdstuk 7, Geluidsoverlast
Theorie
Harde geluiden kunnen je gehoor beschadigen. Geluiden met een geluidssterkte van meer dan 140 dB zijn zeker slecht voor je oren. Maar ook een geluid van 80 dB kan slecht zijn als je het langere tijd hoort.
Om te onderzoeken of je gehoor beschadigd is kan een arts of een audicien een audiogram maken.
In het plaatje zie je een audiogram van een mens met een normaal gehoor.
Geluiden, die je gehoor niet beschadigen kunnen wel hinderlijk zijn. Denk maar aan een druppende kraan of een buurjongen, die oefent op zijn nieuwe drumstel. We spreken dan van geluidsoverlast.
Je kunt natuurlijk maatregelen nemen om iets te doen aan geluidsoverlast. Je kunt die maatregelen verdelen in 3 groepen
- Maatregelen bij de bron van het geluid
- Maatregelen bij de ontvanger
- Maatregelen tussen de bron en de ontvanger.
Bij een snelweg worden allerlei maatregelen genomen om er voor te zorgen, dat de mensen die in de buurt wonen geen last hebben van de herrie van de weg.
De wegen worden geasfalteerd met geluidsarm asfalt. De motoren van de auto’s en vrachtwagens worden ook steeds stiller. Bij de snelweg worden vaak ook geluidsschermen of geluidswallen geplaatst. Als deze maatregelen zijn maatregelen bij de bron.
Bij nieuwe wegen wordt er altijd voor gezorgd dat er langs de snelweg een strook land is waar niet op gebouwd mag worden. Dit is een maatregel tussen de bron (snelweg) en de ontvanger (huizen). Je kan natuurlijk ook de huizen goed isoleren. Het geluid kan dan de huizen niet in. Dit is een maatregel bij de ontvanger.
Als je in een ruimte werkt waar veel geluid is, is het belangrijk om gehoorbeschermers te dragen. Als de machine, die het geluid maakt op een harde vloer staat, klinkt het geluid vaak hard. Men kan de machine dan op rubberen doppen zetten.
In een ruimte met ‘harde’ muren en vloeren klinkt geluid veel harder. Als er in die ruimte zachte materialen zijn, zoals gordijnen en vloerbedekking, dan klinken de geluiden minder hard. De zachte materialen lijken het geluid te absorberen.
Alles gelezen?
Kijk filmpje Hoofdstuk 7
Filmpje
https://teleblik.nl/media/96073
Willem Wever over geluidsschermen ( start bij 8 minuten)
Filmpje bekeken?
Maak Hoofstuk 7
Opdracht 1 en 2
WB. blz. 12
Hoofdstuk 8, Blaasinstrumenten
Theorie
Een blaasinstrument geeft geluid omdat er een kolom lucht in trilling wordt gebracht.
Hoe langer de luchtkolom, hoe lager de toon. Om een melodie te kunnen spelen moet je meerdere tonen kunnen maken. Bij blaasinstrumenten kun je de lengte van de luchtkolom op verschillende manieren veranderen.
- instrument met verschillende lengtes
- instrument met gaatjes
- instrument met ventielen
Alles gelezen?
Lees de uitleg van de verschillende soorten blaasinstrumenten
Maak Hoofdstuk 8
Opdracht 1
BW blz. 13
Instrument met lengte aanpassing
Bij een orgel kun je meerdere tonen maken met orgelpijpen met verschillende lengtes. Je hebt dus meerdere orgelpijpen nodig.
Ook bij een panfluit heb je verschillende lengtes .
Er zijn ook blaasinstrumenten waarbij je de lengte van de luchtkolom kunt verstellen. Een schuiftrompet (of trombone) is daar een goed voorbeeld van.
Instrument met gaatjes
Veel blaasinstrumenten hebben gaatjes of kleppen. Als alle gaatjes dicht zitten krijg je de laagste toon. Voorbeelden van deze instrumenten zijn de blokfluit, een dwarsfluit of een klarinet.
Instrument met ventielen
Tenslotte heb je ook nog blaasinstrumenten die met ventielen werken. Voorbeelden zijn de trompet en de hoorn. Door middel van de ventielen kun je de lucht door extra stukken buis laten gaan, waardoor je een andere toon krijgt.
We kunnen zelf een blaasinstrument maken met behulp van een maatcilinder en een stukje PVCbuis. Wanneer hoor je de laagste toon?
Hoofdstuk 9, Snaarinstrumenten
Theorie
Als je een snaar laat trillen hoor je een geluid.
Hoe dikker de snaar, des te lager de toon.
Hoe langer de snaar, des te lager de toon.
Hoe strakker de snaar gespannen is, hoe hoger de toon.
Een basgitaar geeft lagere tonen dan een gewone gitaar. De snaren zijn langer en dikker.
Een harp is een snaarinstrument met snaren met verschillende lengtes. De kortste snaren geven de hoogste tonen.
Alles gelezen?
Maak hoofdstuk 9
opdracht 1 t/m 3
WB blz. 13
Hoofdstuk 10 Vastleggen van geluid
Filmpje
Bekijk onderstaand filmpje
https://teleblik.nl/media/5408474
klokhuis geluidsdragers ( 1990)
Filmpje gekeken?
Lees theorie Hoofdstuk 10
Theorie
Geluid wordt dus veroorzaakt door dingen die trillen, bijvoorbeeld de snaren van een gitaar, de stembanden in je keel en de benen van de stemvork.
De trilling van de benen van de stemvork kun je zichtbaar maken met een stuk carbonpapier. Je maakt een naald of een punaise vast aan de uiteinde van het been, laat de stemvork trillen en haalt de stemvork over het papier.
Kijk maar naar het plaatje hieronder.
De figuur die ontstaat noem je een golfspoor. Elk soort geluid heeft zijn eigen golfspoor.
De natuurkundige Berliner bedacht in 1887 een manier om de golfsporen van geluid vast te leggen in een metalen schijf. Eerder waren golfsporen ook al vastgelegd in kokers waar een laagje kaarsvet of was op zat.
In de metalen plaat of het laagje was werden golfsporen vastgelegd. Als je dan met een naald over deze golfsporen ging, ging de naald trillen. Heel zachtjes hoorde je dan het geluid weer terug.
Voor het versterken van het geluid werd vroeger een grote toeter gebruikt. Later werd dit geluid elektronisch versterkt.
Doordat de naald over de platen ging, beschadigden de platen snel en kreeg je slechter geluid. Je kon de platen 'grijs draaien'.
Daarom werd de CD ( Compact Disc) speler bedacht. De plaat wordt niet afgelezen door een naald, maar door een laser, een lampje. Op de CD zitten geen groeven, maar kleine putjes. Het lampje gaat langs de putjes en dat zorgt voor eletronische signaaltjes. De CD wordt dus niet beschadigd.
Tegenwoordig wordt geluid helemaal elektronisch vastgelegd, vaak als MP3 bestanden op je computer.
Alles gelezen?
Maak hoofdstuk 10
opdracht 1 en 2
WB blz. 14
Hoofdstuk 11, Werkstukken Geluid
wiki met opdrachten
Werkboekje
cursus 3 WERKBOEKJE
