Paragraaf 4.1 Eigenschappen van trillingen 4.2 Diagrammen en functies

Deze les
Planning:
- Start H4
- deze periode modelleren (gemiddeld 1 les per week de woensdag), hierover krijg je ook een individuele toets, belangrijk dat je laptop dan meeneemt naar school!
Leerdoelen:
- Eigenschappen van trillingen.
- Belangrijke begrippen bij trillingen: trillingstijd, frequentie en fase.

1 / 35
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

In deze les zitten 35 slides, met tekstslides en 2 videos.

time-iconLesduur is: 50 min

Onderdelen in deze les

Deze les
Planning:
- Start H4
- deze periode modelleren (gemiddeld 1 les per week de woensdag), hierover krijg je ook een individuele toets, belangrijk dat je laptop dan meeneemt naar school!
Leerdoelen:
- Eigenschappen van trillingen.
- Belangrijke begrippen bij trillingen: trillingstijd, frequentie en fase.

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Video

Voorbeelden van trillingen.

Slide 3 - Tekstslide

Definitie trilling
Een trilling is:
Een periodieke beweging 
om een evenwichtsstand.

Relatie met H3 !

Slide 4 - Tekstslide

Aantekeningen

Slide 5 - Tekstslide

Opdracht
Als je een massa blokje aan een veer hangt rekt de veer iets uit. Als je daarna zelf het blokje iets verder naar beneden trekt en loslaat zal het blokje op en neer gaan trillen. Jaap meet dat het blokje 24 keer op en neer gaat in 48 seconden.
  • Bereken de trillingstijd en frequentie in het juiste aantal significante cijfers.

Slide 6 - Tekstslide

Toonhoogte en geluidniveau

Slide 7 - Tekstslide

T
T : trillingstijd (s)
f  : frequentie (Hz)
u: uitwijking (m of cm), stand ten op zichte van de
     evenwichtsstand.
A : amplitude (maximale uitwijking) (m of cm)



Aantekeningen

Slide 8 - Tekstslide

Fase van een trilling.
fase --> 0 

Slide 9 - Tekstslide

Berekenen van de fase.
ϕ=Tt
ϕ=fase
Aantekeningen
t (s)

Slide 10 - Tekstslide

faseverschil en gereduceerde fase.
  • Fase: hoeveel (delen van )trillingen heeft deeltje al gedaan? 

  • Faseverschil: hoeveel (delen van) trillingen heeft ene deeltje meer/minder gedaan dan ander deeltje?  Filmpje 

  • Gereduceerde fase: Is de fase  minus het aantal volledig uitgevoerde trillingen. (altijd getal tussen 0 en 1)


Aantekeningen

Slide 11 - Tekstslide

Les 2
Planning:
- Uitleg laatste deel 4.1
- Opstart 4.2
Leerdoelen
- Begrippen fase / gereduceerde fase kennen en hiermee berekeningen uitvoeren.

Slide 12 - Tekstslide

Fase

Slide 13 - Tekstslide

Definities positief  / negatief en fase

Slide 14 - Tekstslide

Aantekeningen 
Fase: 

Gereduceerde fase

Positief / negatief

Slide 15 - Tekstslide

Berekenen van de fase.
ϕ=Tt
ϕ=fase
Aantekeningen

Slide 16 - Tekstslide

Maken R vragen online van 4.1

Slide 17 - Tekstslide

Paragraaf 4.2
Planning:
- Terugblik 4.1
- Uitleg 4.2 + oefening plus testen of je R vragen nu kunt maken.
Leerdoelen:
- Wat is een harmonische trilling.
- Interpretatie van het u-t diagram / v-t diagram.
- Rekenen met uitwijkingformule. 

Slide 18 - Tekstslide

Slide 19 - Video

fase, faseverschil en gereduceerde fase.
  • Fase: hoeveel (delen van )trillingen heeft deeltje al gedaan? 

  • Faseverschil: hoeveel (delen van) trillingen heeft ene deeltje meer/minder gedaan dan ander deeltje? 

  • Gereduceerde fase: Is de fase  minus het aantal volledig uitgevoerde trillingen. (altijd getal tussen 0 en 1)


Aantekeningen

Slide 20 - Tekstslide

Harmonische Trilling 
Altijd een Sinusvorm. De grote van de uitwijking bepaalt de terugdrijvende kracht (formule wordt in 4.3 behandeld):






Fterugdrijvend=Cu
Aantekeningen

Slide 21 - Tekstslide

Harmonische Trilling


  • Een Trilling waarbij de kracht richting het evenwichtsstand evenredig is met de uitwijking.
  • Dit houdt in, hoe groter de uitwijking, hoe groter de kracht richting de evenwichtsstand. 
  • IN de evenwichtsstand is de kracht 0 Newton, maar de snelheid is maximaal waardoor het object door schiet. 

Slide 22 - Tekstslide

u(t)=Asin(2πTt)
u = 0 bij 0, pi, 2pi etc.
Dus bij t = 1/2 T 
t=T (ook t= 0) etc.

Slide 23 - Tekstslide

Deze les:
Planning:
- Korte terugblik vorige les. Afmaken werkblad. 
- Afronden uitleg 4.2. + makenR vragen op laptop 4.1 en 4.2.
Leerdoelen:
  • Maximale snelheid en gemiddelde snelheid uit een u-t diagram.
  • Hoe maak je trillingen zichtbaar.

Slide 24 - Tekstslide

Harmonische Trilling 
Altijd een Sinusvorm. De grote van de uitwijking bepaalt de terugdrijvende kracht: 

Wordt beschreven door: 
Met : A de amplitude 
de term tussen haakjes wordt uitgedrukt in radialen.
t/T = fase !     




u(t)=Asin(2πTt)
Fterugdrijvend=Cu
Aantekeningen

Slide 25 - Tekstslide

De u(t) formule
Hoe kun je deze ook noteren
als je i.p.v. T de f wilt gebruiken?


u(t)=Asin(T2πt)

Slide 26 - Tekstslide

Opdrachtje (2 min)
Stel de u(t) formule op. 
u(t)=Asin(2πTt)

Slide 27 - Tekstslide

Oefenopdrachtje (2 min)
Stel we hebben de volgende formule:
u(t) = 1,2.sin 6.π.t (u in cm, t in s)

a. hoe groot is de amplitude.
b. Bereken of beredeneer de waarde voor T en f. let op 
u(t)=Asin(2πTt)

Slide 28 - Tekstslide

snelheid uit u-t
Verband tussen 
uitwijking snelheid en 
versnelling let op geldigheid 
onderstaande formules.
Raaklijn mag én kan altijd


vmax=T2πA
vgem=T4A
Aantekeningen

Slide 29 - Tekstslide

u-t --> v-t

Slide 30 - Tekstslide


De scherm van een oscilloscoop is meestal verdeeld in 10 bij 10 vakken. 
- Met de tijdbasis kan je de tijd per div. (= hokje) instellen (horizontale as)
- Met de gevoeligheid wordt de verdeling van de verticale as ingesteld.
Oscilloscoop trillingen zichtbaar maken

Slide 31 - Tekstslide

Werkblad afmaken.
De snelheid op 2 manieren bepalen.

Vergelijk beide manieren
met elkaar!

Werkblad klaar start met R vragen!
Van 4.1 en 4.2.

Slide 32 - Tekstslide

Maken R vragen

Slide 33 - Tekstslide

één trilling is vier hokjes
1 hokje is 500 us
Bereken de frequentie.

Slide 34 - Tekstslide

één trilling is vier hokjes
1 hokje is 500us
T = 4x500*10-6= 2*10-3s
f= 1/T = 1/2*10-3= 500Hz

Slide 35 - Tekstslide