H13 Geluid

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 13 Geluid

Startopdracht: Maken voorkennis blz ...

H13.1 Leerdoelen

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.

Geluid is een trilling!

• Bron => veroorzaakt trilling 
• Tussenstof => waar geluid doorheen gaat
• Ontvanger => vangt de trilling op en "vertaalt" de trilling

• verplaatst zich als een golf

Drukveranderingen bij een trommelvlies

De speaker

De conus beweegt naar buiten.

• Drukt lucht op elkaar.
• Hogere luchtdruk.

De conus beweegt naar binnen.

• Lucht zet een beetje uit. 
• Lagere luchtdruk. 

Deze drukverandering bewegen weg van de speaker.

Trillende lucht komt aan bij je oor

Een luidspreker

• Heeft een sterke permanente magneet en een spoel.
• Muziek is een elektrisch signaal.  Dit signaal zorgt voor een magnetisch veld rondom de spoel. *
• Hierdoor ontstaat er trilling → dus geluid!

Geluidssnelheid

• Snelheid waarmee het geluid zich voortbeweegt in de tussenstof. (BINAS tabel 27)
• Voor lucht is dat 343 m/s (T=293 K).  Bij 288K is dat 340 m/s.
• afstand = geluidssnelheid x tijd
  
  
• s = afstand (m)
• v = geluidssnelheid (m/s)
• t = tijd (s)

s=v​geluid​​⋅t

v​geluid​​=​t​​s​​

Echo

Een echo is geluid dat terug wordt gekaatst. 

Een dolfijn stuurt geluidsgolven weg, deze kaatsen tegen de vissen aan en worden teruggestuurd. De dolfijn vangt dit weer op en vertaalt naar een afstand. 

Echolood

Echolood werkt ook met geluidsgolven. 

Het lood zend geluidsgolven weg (toongenerator) en vangt ze weer op (microfoon). 

voorbeeld 1:

Een boot gebruikt echolocatie om de diepte van de zee te bepalen, de geluidsnelheid in water is 1450m/s. Het geluid van het echolood ( is een apparaat 

die wordt gebruikt om waterdiepte 

te bepalen) is 0,25 s onderweg.

Bereken hoeveel meter diep de zee is.

Aan de slag

Wat? Opdracht 1 t/m 12

Waar? Bladzijde 84 t/m 91

Klaar? Maak de voorkennis

H 13.2 Toonhoogte

H13.2 Leerdoelen

13.2.1 Je kunt de trillingstijd van een toon bepalen aan de hand van een oscilloscoopbeeld.

13.2.2 Je kunt berekeningen uitvoeren met de trillingstijd en de frequentie van een geluidstrilling.

13.2.3 Je kunt een verband leggen tussen de frequentie van een geluid en de toonhoogte.

13.2.4 Je kunt de bovengrens en ondergrens van het frequentiebereik van de mens benoemen.

13.2.5 Je kunt uitleggen door welke drie factoren de toonhoogte van een snaar wordt bepaald.

Trillingen

Wat is de trillingstijd (T)?

• De trillingstijd is de tijd die nodig is voor 1 trilling

Wat is frequentie (f)?

• De frequentie is hoeveel trillingen er zijn in 1 seconde

Trillingstijd/frequentie

Trillingstijd

• Trillingstijd is tijd van 1 trilling 
• Elk Hokje op osscilloscoop komt overeen met bepaalde tijd (bv: 0,1 seconde 
• Trillingstijd = 2 x 0,1 = 0,2 s
• Met Trillingstijd kun je Frequentie berekenen. 
• Met Frequentie kun je trillingstijd berekenen. 

 

Frequentiebereik mens & dier

Frequentiebereik mens: 20 - 20.000 Hz

 Ultrasoon geluid => frequentiebereik boven de 20.000 Hz

Dit HOREN wij NIET !!!

vb. hondenfluitjes, echo's, reinigen van juwelen, lenzen, horloges ...

Toonhoogte verhogen/verlagen

Er zijn drie manieren waarop je de toonhoogte van een snaar kunt verhogen:

De snaar strakker spannen.

De snaar korter maken.

De snaar dunner maken.

Er zijn drie manieren waarop je de toonhoogte van een snaar kunt verlagen:

De snaar losser spannen.

De snaar langer maken.

De snaar dikker maken.

aan de slag

Pak je boek op blz. 96 erbij.

Maak opdrachten: 1 t/m 11

H13.3 Leerdoelen

13.3.1 Je kunt uitleggen wat wordt bedoeld met de amplitude van een (geluids)trilling.

13.3.2 Je kunt een verband leggen tussen de amplitude van een trilling en de geluidssterkte.

13.3.3 Je kunt de amplitude van een elektrisch signaal aflezen op een oscilloscoopscherm.

13.3.4 Je kunt uitleggen hoe je de geluidssterkte kunt meten in de eenheden dB en dB(A).

13.3.5 Je kunt toelichten waarom de dB(A)-schaal wordt gebruikt om geluidshinder te meten.

13.3.6 Je kunt uitleggen wat wordt bedoeld met de gehoordrempel en met de pijngrens.

13.3.7 Je kunt rekenen met het verband tussen het aantal geluidsbronnen en de geluidssterkte.

Amplitude

De grootte van de amplitude geeft de geluidssterkte aan.

Een grote geluidssterkte heeft een grotere amplitude.

Een kleine geluidssterkte heeft een kleinere amplitude. 

Amplitude

Hoe harder het geluid --- hoe GROTER de amplitude.

Geluidssterkte

Filmpje 

Geluidssterkte

Filmpje

Decibel

Geluidsterkte (BINAS tabel 28)

Hieronder een overzicht van de verschillen tussen dB en dB(A). 

De lijn die overeenkomt met 0 dB(A) 

noemen we gehoordrempel.

Boven de gehoordrempel hoor je 

geluiden, daar onder niet. 

De lijn die overeenkomt met 140 dB(A) 

heeft pijngrens. 

Geluid boven deze drempel doet pijn.

Rekenen met decibellen

Als het aantal geluidsbronnen 2x zo groot wordt, 

neemt de geluidssterkte met 3 dB toe.

Rekenen met decibel 

1 persoon die praat is dus 50 dB, hoeveel is dat bij 8 personen?

                                   1 persoon   =   50 dB

                                   2 personen =   53 dB

                                   4 personen =   56 dB

                                   8 personen =   59 dB

Deze berekening is het makkelijkst als je dit zoals hierboven uitschrijft. Dat mag je dus ook doen, geen formules nodig.

Aan de slag

Pak je boek erbij op blz 109

Opdracht 1 t/m 14 (niet 12!)

H13.4 Leerdoelen

13.4.1 Je kunt drie soorten maatregelen noemen die de overheid neemt tegen geluidshinder.

13.4.2 Je kunt van elke soort maatregel tegen geluidshinder een praktisch voorbeeld geven.

13.4.3 Je kunt uitleggen welke soorten materiaal je nodig hebt om geluid te absorberen of te weerkaatsen.

13.4.4 Je kunt uitleggen van welke twee dingen het afhangt of er gehoorschade ontstaat.

13.4.5 Je kunt twee manieren noemen om je gehoor te beschermen in een lawaaiige omgeving.

Schadelijk en hinderlijk geluid

Hinderlijk geluid                                      Schadelijk geluid

Maatregelen tegen geluidshinder

Tegen geluidshinder van het verkeer kun je op verschillende manieren iets doen. Je kunt maatregelen nemen bij de geluidsbron (die het geluid maakt), in de overdracht, tussen de geluidsbron en ontvanger en bij de ontvanger (die het geluid hoort).

Geluidsisolatie

Filmpje geluidsisolatie 1

Filmpje geluidsisolatie 2

Schadelijk geluid

Schadelijk geluid: zeker bij geluidsterktes boven de 140 dB(A). Ook schadelijk bij regelmatige en/of langdurige blootstelling van geluidsterktes vanaf 80 dB(A).

Speel af

BINAS tabel 30

Aan de slag

BLZ 119 t/m 124

Opdracht 1 t/m 12