H13.1 - Geluidsbronnen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 4

H13 Geluid

13.1: Geluidsbronnen

Leerdoelen H13.1

• 13.1.1 Je kunt uitleggen hoe het geluid van een geluidsbron bij je oren komt.
  
• 13.1.2 Je kunt uitleggen hoe de conus van een luidspreker in trilling wordt gebracht.
  
• 13.1.3 Je kunt berekeningen uitvoeren met de geluidssnelheid, de tijd en de afstand.
  
• 13.1.4 Je kunt uitleggen waarom je een echo iets later hoort dan het directe geluid.
  
• 13.1.5 Je kunt toelichten hoe je met een echolood de diepte van de zee kunt bepalen.

Geluidsbronnen

• Het voorwerp dat trillingen produceert en verspreidt 
• Je stembanden, luidspreker, koptelefoon, muziekinstrument

Geluidsbronnen

Verplaatsen van geluid

Geluid heeft altijd een
tussenstof nodig

Geluid horen

Wat gebeurt er met je trommelvlies als de luchtdruk verandert?

De luidspreker

Een luidspreker gebruikt ook een dun rond vel om de lucht in trilling te brengen. Dat vel wordt conus genoemd. Andere belangrijke onderdelen van een luidspreker zijn een sterke permanente magneet en een spoel (afbeelding 4). De conus zit vast aan de spoel, die vrij heen en weer kan bewegen. Als de spoel in beweging wordt gebracht, beweegt de conus mee.

De luidspreker

De spoel (en dus ook de conus) wordt in trilling gebracht door een elektrisch signaal. Dat gaat als volgt:

1 Er wordt een wisselspanning over de uiteinden van de spoel gezet. Dit elektrische signaal verandert steeds, net als de drukveranderingen van het geluid.

2 Door de spoel gaat nu een steeds veranderende wisselstroom lopen. De spoel wordt daardoor een elektromagneet waarvan de polen steeds omwisselen.

3 De spoel wordt afwisselend aangetrokken en afgestoten door de permanente magneet. De conus beweegt steeds met de spoel mee. Zo wordt ook de lucht rond de luidspreker in trilling gebracht.

Geluidssnelheid

Geluidssnelheid

Geluidssnelheid

v = snelheid in m/s

s = afstand in meter

t = tijd in seconde

Voorbeeldvraag

Je hoort een trein aankomen door je oor op een ijzeren treinspoor te leggen. Het geluid doet er 4,5 seconde over. 

Hoe ver is de trein van je vandaan?

Voorbeeldvraag

Gegeven (opzoeken in Binas):  

Gevraagd:

Formule:

Berekening:

Antwoord:

Gegeven:  v_geluid = 5100 m/s; t = 4,5 s

Gevraagd:

Formule:

Berekening:

Antwoord:

Je hoort een trein aankomen door je oor op een ijzeren treinspoor te leggen. Het geluid doet er 4,5 seconde over.

Hoe ver is de trein van je vandaan?

Gegeven:  v_geluid = 5100 m/s; t = 4,5 s

Gevraagd: de afstand (s)

Formule:

Berekening:

Antwoord:

Je hoort een trein aankomen door je oor op een ijzeren treinspoor te leggen. Het geluid doet er 4,5 seconde over.

Hoe ver is de trein van je vandaan?

Gegeven:  v_geluid = 5100 m/s; t = 4,5 s

Gevraagd: de afstand (s)

Formule: v = s / t

Berekening:

Antwoord:

Je hoort een trein aankomen door je oor op een ijzeren treinspoor te leggen. Het geluid doet er 4,5 seconde over.

Hoe ver is de trein van je vandaan?

Gegeven:  v_geluid = 5100 m/s; t = 4,5 s

Gevraagd: de afstand (s)

Formule: v = s / t

Berekening: 5100 = s / 4,5   -->   s = 5100 x 4,5 = 22950

Antwoord:

Je hoort een trein aankomen door je oor op een ijzeren treinspoor te leggen. Het geluid doet er 4,5 seconde over.

Hoe ver is de trein van je vandaan?

Gegeven:  v_geluid = 5100 m/s; t = 4,5 s

Gevraagd: de afstand (s)

Formule: v = s / t

Berekening: 5100 = s / 4,5   -->   s = 5100 x 4,5 = 22950

Antwoord: De trein is 22.950 meter van je vandaan

Je hoort een trein aankomen door je oor op een ijzeren treinspoor te leggen. Het geluid doet er 4,5 seconde over.

Hoe ver is de trein van je vandaan?

Oefenvraag

In de verte onweert het. Je ziet een lichtflits en hoort de donder pas 6 seconden later. De geluidssnelheid door lucht is 343 m/s.

Hoe ver is het onweer van je vandaan?

Echo

Wat is een echo?

Echo

1. Geluidsbron produceert geluid

2. Geluid komt ergens tegen aan

3. Wordt teruggekaatst

4. Komt weer terug bij de geluidsbron

Sonar

Opdracht: ECHO

De diepte van de zee wordt gemeten met behulp van een echo. Er wordt een geluidssignaal naar de bodem gestuurd om te reflecteren. Wanneer dit geluidssignaal boven wordt ontvangen bedraagt de totale tijd 0,32 s. Hoe diep is de zee?

Aan de slag

Ga bezig met de opgaves 1 t/m 10

Waar gaan we het over hebben?

• Wat is geluid?
• Wat is geluidssnelheid?
• Hoe bereken je de afstand van de geluidsbron?