H13 Geluid - samenvatting

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g
• Leerjaar 4

Planning H2 Geluid

H2 Geluid:

wk 46: H2.2 Geluid van bron naar ontvanger

wk 47: H2.3 Muziek + H2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken 

wk 48: H2.5 Geluidshinder + Oefentoets H2

wk 49: Bespreken oefentoets + PTA H2

PTA: H2 woensdag 4 december

GT (H13, H15 en H16)

Leerdoelen H2.2 Geluid van bron naar ontvanger

Aan het eind van deze paragraaf kan ik:

  

• beschrijven wat een geluidsbron is;
  
• uitleggen hoe geluid zich verplaatst;
  
• beschrijven wat een echo is;
  
• rekenen met de geluidssnelheid.

Leerdoelen 2.3 Muziek

Aan het eind van deze paragraaf kan ik:

  

• beschrijven wat Trillingstijd en Fequentie is
• beschrijven wat resonantie is (p. 41 LB, opg 13 
• beschrijven wat de amplitude is 
• rekenen met de frequentie

Leerdoelen H2.4 Geluid opnemen en zichtbaar maken

Ik kan aan de einde van de les ...

• Beschrijven wat een trillingsdiagram is
• De frequentie berekenen met een trillingsdiagram
• Uitleggen wat een oscilloscoop en een stroboscoop doet

Leerdoelen 2.5 Geluidsginder

Ik kan aan de einde van de paragraaf:

• Ik kan beschrijven wat geluidssterkte en geluidshinder is
• Ik kan het verschil uitleggen tussen duurzame en niet-duurzame oplossingen
• Ik kan beschrijven wat gehoorgrenzen zijn
• Ik kan een trillingsdiaram tekenen. 

Geluid is een trilling!

Bron => veroorzaakt trilling 

• Luidspreker, stem, muziekintrument

Tussenstof => waar geluid doorheen gaat

• Lucht, vaste stoffen, vloeistoffen

Ontvanger => vangt de trilling op en "vertaalt" de trilling

• Gehoor, microfoon, radio-ontvanger

De trilling verplaatst zich als een golf

Geluidsbron

Geluid ontstaat door het trillen van een geluidsbron. 

Voorbeelden?

• stembanden in je keel
• snaren van een gitaar
• conus van een luidspreker
• de motor van een scooter
• aanslaan van een stemvork

GELUIDSSNELHEID (tussenstof)

Wat gaat sneller?

 De ontvanger

Geluidssnelheid

Geluidssnelheid: snelheid waarmee het geluid zich door een medium verplaatst.

Geluidssnelheid is 343 m/s (20 graden Celsius)

Afhankelijk van temperatuur en medium 

geluidssnelheid

Rekenopdracht:

De diepte van de zee wordt gemeten met een echolood. Tussen uitzenden en ontvangen van de puls zit 0,30 s. 

Bereken hoe diep de zee is?

• G:  v = 1510 m/s ; 
•       t = 0,30 s  (heen+terug) => t = 0,15 s
• G:  s = ? m 
• F:  s = v x t
• U:  s = 1510 x 0,15 = 226,5 m 
• A:   De diepte/afstand is dus 226,5 meter
• LET DUS OP DE AFSTAND/TIJD

Trillingen

Wat is de trillingstijd (T)?

• De tijd die nodig is voor 1 trilling

Wat is frequentie (f)?

• Hoeveel trillingen in 1 seconde

Wat is Amplitude?

• Zegt hoe HARD of ZACHT een geluid is

Toon hoogte en geluidssterkte 

Toonhoogte

• Aantal trillingen per seconde
• Meer trillingen => hoge toon
• Minder trillingen => lage toon

Geluidssterkte

• Hoe hard of zacht een geluid is
• Hoge uitwijking (golf) => hard
• Lage uitwijking (golf) => zacht

Toonhoogte verhogen/verlagen

Er zijn drie manieren waarop je de toonhoogte van een snaar kunt verhogen:

De snaar strakker spannen.

De snaar korter maken.

De snaar dunner maken.

Er zijn drie manieren waarop je de toonhoogte van een snaar kunt verlagen:

De snaar losser spannen.

De snaar langer maken.

De snaar dikker maken.

Trillingstijd/frequentie

Voorbeeldopgave

Fola sluit een toongenerator aan op een oscilloscoop. Ze stelt de oscilloscoop in op 0,5 ms/div. 

In afbeelding 5 zie je het beeld op het oscilloscoopscherm.

a) Wat betekent ‘0,5 ms/div’?

• Elk hokje op het scherm staat voor 0,5 ms.
  

b) Eén volledige trilling is ... hokjes breed. 

     De trillingstijd is dus ... × ... ms = ... ms.

• 4 hokjes x 0,5 = 2 ms

c) Hoeveel is dat in seconden?

• Dat is 0,002 s.
  

d) Bereken de frequentie van de trilling.

Gegevens:

• T = 0,002 s

Gevraagd:

• f = ? Hz

Formule:

• f = 1/T

Uitwerking/antwoord:

• f = 1 / 0,002 = 500 Hz

Frequentiebereik mens & dier

Frequentiebereik mens: 20 - 20.000 Hz

 Ultrasoon geluid => frequentiebereik boven de 20.000 Hz

Dit HOREN wij NIET !!!

vb. hondenfluitjes, echo's, reinigen van juwelen, lenzen, horloges ...

De decibelschaal

De sterkte van geluid kun je meten in decibel (dB). 

Je meet geluidsterkte met een decibelmeter (figuur 3). 

Heeft een A-filter: geeft geluidsterkte weer zoals het menselijk gehoor => dB (A)

Festival of concert app telefoon

Gehoordrempel en pijngrens 

Grenzen van geluidssterkte!!!

De gehoordrempel 

• is de geluidssterkte waarbij je het geluid net begint te horen. 

De pijngrens 

• is de geluidssterkte waarbij je oren pijn beginnen te doen. 
• Boven de pijngrens hoor je wel geluid, maar dit is zo hard, dat het zeer doet aan je oren.

Tabel 28 Gehoorgevoeligheid + Tabel 30 Maximale blootstelling

De pijngrens van ons gehoor is ongeveer ..?

1. 100 dB
2. 140 dB
3. Schadelijk geluid is hetzelfde als hinderlijk geluid.
4. 240 dB

Rekenen met Decibel

Als geluidsenergie verdubbelt, neemt het geluidsniveau toe met       3 dB

• regel geldt alleen voor geluidsbronnen die ongeveer evenveel geluid maken!

Maatregelen tegen geluidshinder

Filmpje geluidsoverlast tegengaan

Geluidsisolatie

Dit kan door absorberen en terugkaatsen van geluid

• Bij de bron van het geluid (machine op rubberen noppen plaatsen)
• Tussen de bron en de ontvanger (geluidswal)
• Bij de ontvanger (oordopjes)

Schadelijk geluid

Wanneer loop je schade aan je gehoor op?

• Tabel 28 Gehoorgevoeligheid 
• Tabel 30 Maximale blootstellingsduur

Half miljoen mensen tussen 16 en 30 jaar met gehoor beschadiging. 

Tinnitus - Je hoort geluiden die er niet zijn. 

Je gehoor loopt zeker schade op als de geluidssterkte groter is dan 140 dB(A). Maar ook als je regelmatig of langdurig blootstaat aan geluid van meer dan 80 dB(A), kan je gehoor beschadigd raken.

Inmiddels heeft in Nederland ruim een half miljoen jongeren tussen de 16 en 30 jaar te kampen met blijvende gehoorschade. Gehoorschade kan zich niet alleen uiten in slechthorendheid, maar ook in tinnitus. Iemand met tinnitus hoort geluiden die zijn omgeving niet hoort. Die geluiden kunnen verschillende vormen aannemen: ruisen, fluiten, rinkelen, suizen, brommen, enzovoort. De behandeling van tinnitus kan betekenen dat je een ruisgenerator moet dragen om het hinderlijke geluid te overstemmen. Als dat niet werkt, moet tinnitus leren negeren.

Wat is de afstand van het onweer, als de tijd tussen de bliksemlicht en het geluid 14 seconden is. (geluidssnelheid lucht is 343 m/s)

1. Afstand (s) = 343 + 14 = 357 m
2. Afstand (s) = 343 : 14 = 24,5 m
3. Afstand (s) = 343 - 14 = 329 m
4. Afstand (s) = 343 x 14 = 4802 m

Zelfstandig werken

Maak de diagnostische toets van H13

Controleer de opgaven van H13

Tijd voor vragen!!!

Volgende les

Oefentoets in learnbeat => Opgeladen laptop mee!!!