8.2 toonhoogte en frequentie 8.3 Geluidssterkte

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo g, t, havo
• Leerjaar 2

Geluid

Paragraaf 8.2

8.2 Wat moet je kennen en kunnen

• 3 factoren noemen die de toonhoogte van een snaar bepalen
  
• Uitleggen wat frequentie is
• Uitleggen wat trillingstijd is
• Hoe je met frequentie de trillingstijd kunt berekenen 

Herhaling

• Geluidsbron, Tussenstof,
    Ontvanger
• Geluid is een trilling
• Zonder tussenstof geen geluid
• Een andere tussenstof een ander
  snelheid, een ander geluid
• Geluidssnelheid in lucht: 343 m/s

Toonhoogte van een gitaar

Toonhoogte => Frequentie 

Frequentie is het aantal trillingen per seconde. Een lage toon heeft weinig trillingen per seconde, een hoge toon heeft veel trillingen per seconde.

Frequentie is de grootheid: f

Hertz is de eenheid: Hz

De frequentie is 1000 Hertz ->   f = 1000 Hz
Dat zijn 1000 trillingen per seconde

Geluid in beeld brengen 

oscilloscoop 

Een oscilloscoop kan geluid, de trilling, laten zien 

Wat is 1 trilling? 1 golfbeweging

      T = trillingstijd

De tijd die nodig is voor 1 volledige trilling

 

Grootheid => T

Eenheid => s

frequentie, trillingstijd & symbolen (aantekening)

-De trillingstijd is de tijd waarin een trilling 1 keer voorkomt. 
-De frequentie is het aantal trillingen per seconde. 

-De amplitude (de maximale uitwijking van de trilling) geeft aan hoe hard het geluid is.

Trillingstijd T bepalen

Opdracht:

bereken de trillingstijd.

Trillingstijd 

Trillingstijd (T) = hoe lang 1 trilling duurt

T = 2 s

T = 0,1 s

Frequentie

Frequentie (f) = het aantal trillingen per seconde

f = 0,5 Hz

f = 10 Hz

Formule:
f = 1 / T  en dus ook T = 1 / f

Stel de frequentie is 100Hz, dat zijn 100 trillingen per seconde. Hoe lang duurt dan 1 trilling?

1. 100 seconden
2. 0,1
3. 0,01 seconden
4. 10

A

B

C

De breedte van het scherm is steeds 0,1 seconde

Bepaal voor A, B en C de trillingstijd en de frequentie.

Schrijf in je schrift de antwoorden.  

Gehoorbereik

Frequentiebereik

20 tot 

20 000 Hz

Ultrasoon

Geluid

hoger dan

20 000Hz

en nu.....

5 min pauze  :) 

daarna vervolg uitleg 8.3 

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Leerdoelen

Aan het einde van de les:

 kan ik uitleggen wat het verband is tussen de geluidssterkte en de amplitude van een trilling.

 kan ik uitleggen hoe de geluidssterkte afhangt van de afstand tot de geluidsbron

 kan ik beschrijven dat de gehoordrempel en de pijngrens afhangen van de frequentie.

 kan ik uitleggen wat het verschil is tussen de dB(A) en de dB-schaal.

 kan ik berekeningen maken met het verband tussen de geluidssterkte en het aantal geluidsbronnen.

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Hoog en laag geluid

In de vorige paragraaf hebben jullie gekeken naar hoog en laag geluid (het aantal trillingen per seconde = frequentie) 

In deze paragraaf gaan we kijken naar hard en zacht geluid. 

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Virtuele oscilloscoop

Ga naar de volgende link: https://academo.org/demos/virtual-oscilloscope/

en voer de volgende opdrachten uit: 

1. Zeg eens zacht: aaaaa

2. Kijk wat je ziet

3. Zeg een hard: aaaaa

3. Wat zie je nu? 

4. Wat is het verschil?

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Frequentie en amplitude

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Hieronder zie je een hoge en een lage toon. Het aantal trillingen (frequentie) verandert, maar de trillingen zijn onder en boven wel even hoog

Hieronder zie je drie tonen die steeds wat harder worden. Rood is het zachtst, blauw is het hardst. De golven zijn steeds hoger (amplitude), maar er zijn wel evenveel trillingen

De amplitude van een trilling

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Amplitude zegt iets over de geluidssterkte

Amplitude meet je in decibel (dB)

Geluidssterkte geeft aan 

hoe hard het geluid is

Decibelmeter

De geluidssterkte kun je 'meten' met een decibelmeter. 

Je meet dan het aantal decibel, afgekort dB)

Wil je dat zelf eens proberen? Dat kan via deze website https://youlean.co/online-loudness-meter/

dB-meters houden altijd rekening met het menselijk gehoor. Voor ons klinkt namelijk niet elke toonhoogte even hard. Daar houd de dB-meter rekening mee. We noemen dit de dB(A)-schaal

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Hoe hard is dat eigenlijk?

Op het plaatje hieronder kun je zien hoe hard een aantal soorten geluid zijn. Hierbij zijn er twee grenzen: De onderste grens is de gehoordrempel. Dat is het zachtste geluid wat je kunt horen. De bovenste grens is de pijngrens. Dan is het geluid zo hard dat het pijn doet aan je oren. 

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

In een tabel..

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Gehoordrempel

De geluidssterkte waarbij je het

geluid net begint te horen

Pijngrens

De geluidssterkte waarbij je

oren pijn beginnen te doen

Gehoordrempel en pijngrens

De gehoordrempel en pijngrens zijn niet voor elke frequentie hetzelfde. 

Dat kun je zien in de grafiek hiernaast:

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Rekenen met decibellen

''Als het aantal geluidsbronnen twee keer zo groot wordt, neemt de geluidssterkte met 3 dB toe''

Wanneer er 1 violist speelt, is de geluidssterkte 70 dB.

Welke geluidssterkte wordt gemeten als er 32 violisten speelt?

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Samenvatting:

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Leerdoelencheck

 Ik kan uitleggen wat het verband is tussen de geluidssterkte en de amplitude van een trilling.

 Ik kan uitleggen hoe de geluidssterkte afhangt van de afstand tot de geluidsbron

 Ik kan beschrijven dat de gehoordrempel en de pijngrens afhangen van de frequentie.

 Ik kan uitleggen wat het verschil is tussen de dB(A) en de dB-schaal.

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte

Hoeveel leerdoelen beheers jij?

05

Als de amplitude groter wordt, dan wordt het geluid...

1. hoger
2. lager
3. harder
4. zachter

Aan de slag!

Lezen §8.3 (blz. 182 t/m 185)

Maken opdrachten §8.3 (1 t/m 11)

Klaar?

Maak de test jezelf van 8.1 t/m 8.3

Hoofdstuk 8. Geluid

§8.3 Geluidssterkte