8.2 TOONHOOGTE EN FREQUENTIE

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 2

H8.2 Toonhoogte en frequentie

Leerdoelen

• Je kunt de drie factoren noemen die van invloed zijn op de hoogte van de toon die een snaar maakt.
• Je kunt uitleggen wat de frequentie is van een trilling.
• Je kunt het verband uitleggen tussen de frequentie en de toonhoogte.
• Je kunt in een oscilloscoopbeeld bepalen wat de tijd is van één trilling.
• Je kunt het frequentiebereik benoemen van het menselijk gehoor.

8.2 Toonhoogte en frequentie

Muziekinstrumenten kunnen we indelen in verschillende groepen:

1. snaar 
2. blaas
3. slag
4. elektronisch

8.2 Toonhoogte en frequentie

1. snaar instrumenten 

klankkast: versterkt

Als je de snaar in trilling brengt krijg je een toon.

8.2 Toonhoogte en frequentie

1: snaar instrumenten 

Als je de snaar in trilling brengt krijg je een toon.

De toon hangt af van:

• dikte: hoe dunner, des te hoger de toon
• lengte: hoe korter, des te hoger de toon
• spanning: hoe strakker, des te hoger de toon

8.2 Toonhoogte en frequentie

1: snaar instrumenten 

Als je de snaar in trilling brengt krijg je een toon.

• 
  

Trillingen kun je zichtbaar laten maken met een oscilloscoop.

1

2

3

Toonhoogte verhogen/verlagen

1

2

Trillingen

1

2

Frequentie

1

2

Trillingstijd T

1

Trillingstijd en frequentie

8.2 Toonhoogte en frequentie

frequentie = aantal trillingen per seconde

• meet je in Hertz (Hz)

• f = 1 Hz

• f = 2 Hz

• f = 3 Hz

• Hoe hoger de frequentie, hoe hoger de toon. 

8.2 Toonhoogte en frequentie

trillingstijd T = tijd die nodig is                                    voor één                                                volledige trilling

• meet je in milliseconde (ms)
• meet je in seconde (s)
• 1 s = 1000 ms
• Hoe hoger de trillingstijd,   hoe te lager de toon

8.2 Toonhoogte en frequentie

Rekenen met trillingstijd en frequentie.

• div = hokje

• Bereken de trillingstijd.
• trillingstijd = de tijd van                                   één trilling
• 1 trilling = 10 hokjes
• T = 10 x 0,5 = 5 ms = 0,005 s

8.2 Toonhoogte en frequentie

Rekenen met trillingstijd en frequentie.

• div = hokje

• Bereken de frequentie.
• frequentie = aantal trillingen                               per seconde
• T = 0,005 s

8.2 Toonhoogte en frequentie

Rekenen met trillingstijd en frequentie.

div = hokje

• Bereken de frequentie.
• frequentie = aantal trillingen                               per seconde
• T = 0,005 s
  

• 
  

f=​T​​1​​=​0,005​​1​​=200Hz

8.2 Toonhoogte en frequentie

Frequentie:

Trillingstijd:

Grootheden, symbolen en eenheden:

• F = frequentie in Hertz: Hz
• T = trillingstijd in seconde: s

f=​T​​1​​

T=​f​​1​​

Formules

Golflengte

Golflengte

Golflengte (     ) is de afstand tussen twee toppen van een golf.

λ

8.2 Toonhoogte en frequentie

• mens: 20 Hz t/m 20.000 Hz (kHz)

Frequentiebereik: geluid dat je kunt horen

8.2 Toonhoogte en frequentie

• infrasoon: geluiden onder de 20 Hz

• ultrasoon: geluiden boven de 20.000Hz

Hoe kun je de toon verhogen?
Je kunt de snaar ...

1. langer maken
2. dikker maken
3. strakker spannen
4. geen van alle

Met welk apparaat kun je een trilling zichtbaar maken?

1. luidspreker
2. oscilloscoop
3. microfoon
4. stemvork

Welke frequentie heeft de laagste toon?

1. f = 20 Hz
2. f = 440 Hz
3. f = 10 kHz
4. f = 20 kHz

Welke trillingstijd heeft de laagste toon?

1. T = 10 ms
2. T = 50 ms
3. T = 10 s
4. T = 50 s

Welk dier heeft een frequentiebereik van 20 Hz t/m 20.000 Hz?

1. vleermuis
2. bruinvis
3. olifant
4. mens

Welke van de twee tonen hiernaast heeft de kleinste trillingstijd?

1. lage toon
2. hoge toon

Je hebt 2 golven, één met een frequentie van 200 Hz, de ander met een frequentie van 400 Hz. Welke heeft de grootste trillingstijd?

1. die van 200 Hz
2. die van 400 Hz
3. ze zijn gelijk
4. dit kun je niet weten

Een toon heeft een trillingstijd van 0,00004 s. Bereken de frequentie.

1. 25 kHz
2. 2,5 kHz
3. 25 000 kHz
4. 250 kHz

Ik heb een trillingstijd van 50 ms. Hoe groot is mijn frequentie dan?

1. 2 Hz
2. 50 Hz
3. 0,02 Hz
4. 20 Hz

Als de trillingstijd 0,02 s is, is de frequentie..

1. 0,02 Hz
2. 20 Hz
3. 50 Hz
4. 500 Hz

Als de trillingstijd 3,5 ms is, wat is dan de frequentie?

1. 0,28 Hz
2. 286 Hz
3. 3,5 Hz
4. 0,0035 Hz

De frequentie is 420 Hz, wat is de trillingstijd?

1. 0,002 ms
2. 2 ms
3. 420 ms
4. 0,42 ms

Een stemvork produceert een geluid met een trillingstijd van 2 ms. Wat is de frequentie van dit geluid?

De frequentie van een andere snaar is 70 Hz. Wat is de trillingstijd? (geef een korte berekening)

Een trilling heeft een frequentie van 100 Hz. Hoe groot is de trillingstijd?

T=​f​​1​​

1. T = 1 s
2. T = 0,1 s
3. T = 0,01 s
4. T = 0,001 s

De trillingstijd van een toon is 10 ms.
Hoe groot is de frequentie?

f=​T​​1​​

1. f = 0,1 Hz
2. f = 1 Hz
3. f = 10 Hz
4. f = 100 Hz

Opdrachten maken

• Wat: lees  en maak opgaven 1 t/m 10 van H 8.2 op blz. 192 .   
• Hoe: helemaal stil!      
• Hulp: docent   
• Tijd:  ??? minuten lang      
• Klaar?: lezen paragraaf 3.

Rood=stil, geen vragen. Oranje= stil, vragen docent. Groen= fluisteren