WS: Trillingen - p4 Golven (H+V)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

WS: Trillingen - p4

p4: Golven

Leerdoelen:
-Je kent de verschillen en overeenkomsten tussen een trilling en een golf

-Je kunt een transversale en longitudinale golf herkennen en beschriijven

-Je weet hoe geluid ontstaat en hoe het zich voort kan planten

-Je snapt wat het begrip golflengte en golfsnelheid inhoud

-Je kunt werken met de formule voor golfsnelheid v = f λ of v =  λ/T

-Je kent het verschil tussen een u,x-diagram en een u,t-diagram
-Je begrijpt hoe een u,x diagram in de tijd verandert
-Je kunt een u,x-diagram voor verschillende punten omzetten naar een u,t-diagram

Simulatie Golf

Bestudeer de paragraaf (WS) en maak een samenvatting die in ieder geval de leerdoelen omvat. Lever een foto van je samenvatting in.

Geef hieronder aan wat je nog niet (goed) snapt van de theorie. Geef ook aan als je geen vragen hebt.

Van u,x naar u,t: een voorbeeld

Stel je hebt een momentopname op tijdstip t = 9,0 s van een golf in een koord (of ander medium). Zie het u,x-diagram hiernaast.
Neem aan dat het koord op t = 0,0 s links is begonnen met trillen.

Opdracht:

Bepaal de u,t diagrammen van punten A, B en C in de eerste 9,0 s.

Oplossing:
De gevraagde u,t-diagrammen zijn elk weergaven van de trilling van één punt. We hebben dus in ieder geval de amplitude en de trillingstijd nodig. De amplitude is 2 'hokjes' (schaal is niet gegeven). De trillingstijd haal je uit het feit dat de foto is genomen na 9,0 s. Je ziet dat er in die tijd precies 3 hele golven in het koord zijn ontstaan. Dat is per 1 golflengte dus 9,0 / 3 = 3,0 dus T = 3,0 s.
Dit geldt voor alle punten van de golf dus voor zowel punt A, B als C.

A = '2' en T = 3,0 s

Voorbeeld video

We weten dus: A = '2' en T = 3,0 s. De foto is op t = 9,0 s genomen.

De golf komt van links, dus de kop van de golf zit rechts. Bij de kop zit een dal. ALLE deeltjes zijn dus (ooit) begonnen met naar beneden te gaan. A, B en C zullen dus omlaag beginnen met trillen.

Punt C heeft nog maar ¼ trilling gehad. Dit heeft ¼ x 3,0 s = 0,75 s geduurd. Van de totaal 9,0 s heeft C dus alleen de laatste 0,75 s,
van 8,25 s tot 9,0 s, getrild. Op t = 9,0 s zit hij in zijn laagste punt.

B heeft precies 1½ golf getrild. Dit duurt 1½ x 3,0 s = 4,5 s. B trilt dus
1½ keer vanaf 4,5 s tot 9,0 s. Op t = 9,0 s zit hij in de evenwichtsstand.

A heeft 2¾ trilling uitgevoerd. Dit duurt 2¾ x 3 = 8,25 s. A trilt dus
2¾ keer van 0,75 s tot 9,0 s. Op t = 9,0 s zit hij in zijn hoogste punt.

Dit levert dus de 3 hiernaast weergegeven u,t diagrammen op.

Als je de golf-foto (u,x-diagram) dus 'tegengesteld'  leest (hier van rechts naar links), krijg je de verschillende u,t-diagrammen.

Hiernaast zie je een momentopname van een lopende golf, die op t = 0 s links is begonnen. Leg uit of de golf met een berg of een dal is begonnen.

Hiernaast zie je een momentopname van een lopende golf, die op t = 0 s links is begonnen. Hieronder 2 stellingen.
I. Punt A staat op dit moment (even) stil.
II. Punt B beweegt op dit moment omhoog.

Uitleg

Alleen de punten op de uiterste standen staan even stil. Verder komt de (nieuwe) informatie van de golf van links. Vanuit de punten A en B moet je dus naar LINKS kijken om te zien wat er aan komt. A ziet een dal aankomen en gaat dus naar beneden. B ziet een berg aankomen en gaat dus omhoog.

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 zie je een momentopname van een lopende golf, die op t = 0 s links is begonnen.
Bepaal zo nauwkeurig mogelijk de golflengte uit de figuur.

Hiernaast zie je een momentopname van een lopende golf, die op t = 0 s links is begonnen. De foto is op t = 0,72 s genomen. Bepaal de trillingstijd en de frequentie van de bron van de golf.

Hiernaast zie je een momentopname van een lopende golf, die op t = 0 s links is begonnen. De foto is op t = 0,72 s genomen. Bereken de golfsnelheid.

De foto hiernaast is even later genomen. Kijk eventueel ook nog naar de oorspronkelijke figuur.
Op welk tijdstip is de nieuwe foto genomen?

Als je nog iets niet begreep, geef dat dan zo duidelijk mogelijk aan. Geef ook aan als je geen vragen hebt.

Fouten en suggesties

Heb je een fout gevonden in deze Lessonup, of heb je een suggestie of tip voor het beter maken van deze Lessonup?

Geef het door via het foutenformulier!

Bedankt voor je inzet!