5.2 toonhoogte

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t, mavo
• Leerjaar 4

Lesdoel

Rekenen met f = 1/T en T = 1/f

De frequentie op het scherm van een oscilloscoop berekenen.

Voorkennis

Zijn er tonen die jij irritant vindt ?

Snaarinstrumenten

Hoe korter de snaar, hoe hoger de toon.

Hoe dunner de snaar, hoe hoger de toon

Hoe strakker de snaar, hoe hoger de toon.

Ultrasoon geluid

De mens hoort tussen de 20 en 20.000 Hz.
Boven 20.000 Hz noemt men ultrasoon geluid.

Honden horen dit b.v. wel.

Ook echo's om ongeboren kinderen te zien zijn ultrasoon geluid.

Frequentie

De frequentie is het aantal trillingen per seconde.

symbool; f

eenheid: Hz

V.b. f = 220 Hz

d.w.z. de frequentie is 220 Hertz.
Er zijn 220 trillingen per seconde.

Trillingstijd

Dit is de tijd voor één trilling.

Symbool: T

Eenheid; s

V.b. T = 20 ms.

d.w.z. De trillingstijd is 20 milliseconde. 

De tijd voor één trilling is 20 ms

Verband tussen f en T

Als de frequentie groter wordt, dan wordt de trillingstijd kleiner.

f = 1/T

f = frequentie (in Hz)

T =  trillingstijd (in s)

T = 1/f

Voorbeeld 1

Een snaar heeft een trillingstijd van 20 ms. Bereken de frequentie.

Geg; T = 20 ms

Gevr: f

Opl f = 1/T

f = 1/0,02 = 50 Hz

Voorbeeld 2

Een mug beweegt zijn vleugels 200 keer per seconde. 

a Bereken de frequentie .

b Bereken de trillingstijd.

Uitwerking v.b. 2

f = 200 Hz ( 200 x per seconde)

T = 1/f 

T = 1/ 200 

T = 0,005 s

De oscilloscoop

De scoop is een apparaat dat trillingen zichtbaar kan maken.

De toongenerator kan tonen van verschillende frequenties maken.

Nut van de lesdoelen

Geluid is een belangrijk examenonderdeel. Zeker f, T en de scoop.

In het dagelijkse leven krijg je vaak met frequenties te maken, denk aan luidsprekers, hondenfluitjes etc.

Controle van begrip

In het figuur in de volgende dia zie je twee schermen van een oscilloscoop.

a Wat betekent 0,2ms/div?

b Hoe groot is de trillingstijd en frequentie van toon A?

Bereken de trillingstijd en 

frequentie.

Controle van begrip

Een snaar trilt 6000 keer per minuut

a Bereken de frequentie.

b Bereken de trillingstijd.

Uitwerking

De frequentie is het aantal trillingen per seconde.

f = 6000/60 = 100 Hz

T = 1/f = 1/100= 0,01 s

Wat is ultrasoon geluid ?

1. Geluid onder de 20 Hz
2. Geluid boven de 20 Hz
3. Geluid tussen de 20 en 20 kHz
4. Geluid boven de 20 kHz

1 Hoe korter de snaar hoe hoger de toon.
2 Hoe dunner de snaar hoe hoger de toon.

1. 1 juist
2. 2 juist
3. 1 en 2 juist
4. 1 en 2 onjuist

1 Een scoop maakt trillingen.
2 Een toongenerator maakt trillingen.

1. 1 juist
2. 2 juist
3. 1 en 2 juist
4. 1 en 2 onjuist