9.4 en 9.5 Staande Golven / Muziekinstrumenten.

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Staande Golven (3 lessen)

Planning:

- Bespreken oefenopdracht.

- Uitleg paragraaf 9.4 en 9.5 (2 filmpjes).

- Oefenopdracht.

- Invullen aantekeningen blad.

Leerdoelen:

- Kennen van het begrip staande golven, en hiermee rekenen.

- Natuurkunde achter de muziekinstrumenten

Oefenopdracht 

a. Berg zie hieronder

b.                       =  2,0 / 2,5 = 0,80 seconden.    (f = 1,25 Hz)

---------------------------------------->>>> Beweegrichting golf

   t = 0,0 s.               t = 0,40 s            t = T = 0,80 s

T=​v​​λ​​

Oefenopdracht

c. Je hebt dan 3,2 / 0,80 = 4 trillingen in totaal! De Berg zit nog steeds voorop rechts dus 

Gof beweegt -------------->

u

                                                                 x 

Oefenopdracht

d. P ligt op 4,0 m van A. dus het duurt: 4,0 / 2,5 = 1,6 seconden voordat de golf punt P bereikt.

                           u-x

e. 

R12 t/m R15

Deze les

Planning:

- Uitleg 9.4/9.5 aantekeningenblad met filmpje

- Oefeningen.

Leerdoelen:

- De natuurkunde achter het muziekinstrument begrijpen

- Herkennen van verschillende intrumenten en de daarvoor geldende regels.

  

Opdracht 1.

Een snaar produceert een toon van 440 Hz. Dit is de 2de boventoon. De lengte van de snaar is 65 cm. Bereken de golfsnelheid en teken hoe de snaar eruit ziet.

Opdracht 2

We hebben een orgelbuis die aan één kant dicht is.  De lengte van de buis is 1,4 meter. We horen op een bepaald moment de derde boventoon. 

a. Hoeveel golflengten zitten er dan in de buis.

b. Bereken de frequentie die de  buis voortbrengt.

R opdrachten maken 9.4

Hiernaast een momentopname van een staande golf in een touw.
I. Er zijn 4 knopen en 3 buiken in de tekening.
II. Het touw trilt op dit moment in zijn 3e boventoon.

1. Beide stellingen zijn waar.
2. Stelling I. is waar. Stelling II. is niet waar.
3. Stelling I. is niet waar. Stelling II. is waar.
4. Beide stellingen zijn niet waar.

Hiernaast een momentopname van een staande golf in een touw. Het touw is 10 meter lang.
I. Het touw heeft één vast en één open uiteinde.
II. Je ziet 2,5 golflengte in het touw.

1. Beide stellingen zijn waar.
2. Stelling I. is waar. Stelling II. is niet waar.
3. Stelling I. is niet waar. Stelling II. is waar.
4. Beide stellingen zijn niet waar.

Hiernaast een momentopname van een staande golf in een touw. Het touw is 6,0 meter lang.
I. Het betreft hier de 2e boventoon.
II. De golflengte λ in het touw is 4,0 m.

1. Beide stellingen zijn waar.
2. Stelling I. is waar. Stelling II. is niet waar.
3. Stelling I. is niet waar. Stelling II. is waar.
4. Beide stellingen zijn niet waar.

Hiernaast een momentopname van een staande golf in een touw. Het touw is 10 meter lang.
I. Het touw trilt in zijn 1e boventoon.
II. De golflengte λ in het touw is 8,0 m.

1. Beide stellingen zijn waar.
2. Stelling I. is waar. Stelling II. is niet waar.
3. Stelling I. is niet waar. Stelling II. is waar.
4. Beide stellingen zijn niet waar.

Hiernaast een (verticaal uitvergrote) staande golf in een duikplank van 2,25 m lang. De voortplantingssnelheid van de trilling in de duikplank is 48 m/s.
a) In welke (boven)toon trilt de duikplank?
b) Hoe groot is de golflengte van de trilling in de duikplank?
c) Met welke frequentie trilt de duikplank?

Uitwerking

a. Grondtoon is één knoop en één buik (B-K).
De tekening laat de eerstvolgende mogelijkheid zien:
(B-K-B-K), dus de 1e boventoon.

b. Je ziet 3/4 golf in de tekening, dus L = 3/4 λ -->
λ = L / (3/4) = 2,25 / (3/4) = 3,0 dus λ = 3,0 m

c. v = f λ --> f = v/λ = 48 / 3,0 = 16 dus f = 16 Hz

B         K         B         K

<--           3/4 λ       -->