BK Hoofdstuk 13.1 Geluidsbronnen deel 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

Pak je schrift, pen & rekenmachine en ga in de kring zitten.

Kader: opdracht 7

H13: Geluid

Introductie

• § 13.1 Geluidsbronnen
• § 13.2 Toonhoogte
• § 13.3 Geluidsterkte
• § 13.4 Geluidshinder

 Trillingen en tussenstof

Leerdoelen 13.1

1.  Je kunt uitleggen hoe het geluid van een geluidsbron bij je oren komt.
   
2. Je kunt uitleggen hoe de conus van een luidspreker in trilling wordt gebracht.
   
3. Je kunt berekeningen uitvoeren met de geluidssnelheid, de tijd en de afstand.
   
4. Je kunt uitleggen waarom je een echo iets later hoort dan het directe geluid.
   
5. Je kunt toelichten hoe je met een echolood de diepte van de zee kunt bepalen.

Kan je geluid horen zonder tussenstof?

1. Ja
2. Nee
3. Soms

Welke dingen heb je nodig om geluid te kunnen horen?

1. Geluidsbron en oren
2. Geluidsbron, medium, oren
3. Geluidsbron en ontvanger
4. Geluidsbron, tussenstof en ontvanger

Je kan geluid horen in een vacuuüm

1. Waar
2. Niet waar

In de ruimte is er geen lucht of andere tussenstof, kun je dan wel geluid horen in de ruimte?

1. ja, geluid gaat gewoon door de ruimte heen
2. nee, geluid heeft altijd een tussenstof nodig

In de ruimte tussen de sterren kun je geen geluid horen. Hoe komt dit?

1. Er zijn geen geluidsbronnen
2. Er zijn geen geluidsontvangers
3. Er is geen tussenstof
4. Er is geen zwaartekracht

Wat is geluid? 

• Geluid zijn trillingen
• Die trillingen worden gemaakt door een geluidsbron 
• Alles wat geluid maakt noem je een geluidsbron. 

Hoe verplaatsen die trillingen zich? 

• Door een tussenstof
• Een tussenstof kan van alles zijn: metaal, water, rubber, helium...

Geluidssnelheid 

De snelheid van geluid noem je de geluidssnelheid. Een ander woord voor geluidssnelheid is voortplantingssnelheid.

De geluidssnelheid is in elke tussenstof anders.

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​​

De snelheid van geluid.

Met deze formule bereken je de afstand die het geluid heeft afgelegd.

afstand = geluidssnelheid x tijd

geluidssnelheid = afstand : tijd

tijd = afstand : geluidssnelheid.

Echolood

Echolood werkt ook met geluidsgolven.

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

Afgelegde weg van geluid= geluidssnelheid x tijd

(Let op, dit geluid legt 2 keer de afstand af)

De diepte meten met een echolood

Terugkaatsing van geluid

• De geluidsgoven kunnen op een voorwerp terugkaatsen.
• Hierdoor krijg je een echo. 
• Je hoort de echo later dan het directe geluid.

Op deze manier de diepte peilen

Echolood

Instrument aan boord van een schip dat met weerkaatst geluid de diepte van de zee meet.

De snelheid van geluid. 

Voorbeeldopdracht 1

Je ziet een bliksemflits. Je hoort 3,0 seconden later de donder. 

De luchttemperatuur is 20 °C.

Hoe ver is het onweer van je af?

   gegevens:

   geluidssnelheid = 343 m/s (bij temperatuur = 20 °C)

    tijd = 3,0 s

    gevraagd:

    afstand tot het onweer = ? m

• uitwerking
  
• afstand = geluidssnelheid × tijd
  
• afstand = 343 × 3,0 = 1029 m
  
• Het onweer is 1029 m van je af. 
• Dat is ongeveer 1 km.

De snelheid van geluid. 

Voorbeeldopdracht 2

Je ziet een bliksemflits en je weet dat de bliksem 5145 meter ver weg is.

De luchttemperatuur is 20 °C.

Hoe lang duurt het voordat je de donder hoort?

 

Voorbeeldopdracht 3

• De diepte van de zee wordt gemeten met een echolood. Tussen het uitzenden en weer opvangen van de puls zit 0,32 s.
  
• Bereken hoe diep de zee is.
  

gegevens:

vgeluid = 1510 m/s

(BINAS tabel 27)

t = 0.32:2 = 0,16 s

s=v​geluid​​⋅t

• Uitwerking
• s = vgeluid ∙ t = 1510 × 0,16 = 242 m
  
• Je deelt de tijd door twee omdat het geluid maar de helft van de tijd nodig heeft om naar de zeebodem bewegen. In de andere helft beweegt het weer terug naar het echolood.

Geluidssnelheid 

Aan de slag!

Basis: maken paragraaf 9.2 opdracht 1 t/m 10

Overslaan: opdracht 5

Kader: Maak opdracht: van paragraaf 13.1 

8, 9, 11, 12

Afsluiting: we weten.................

1. Je kunt uitleggen hoe het geluid van een geluidsbron bij je oren komt.
2. Je kunt uitleggen hoe de conus van een luidspreker in trilling wordt gebracht.
3. Je kunt berekeningen uitvoeren met de geluidssnelheid, de tijd en de afstand.
4. Je kunt uitleggen waarom je een echo iets later hoort dan het directe geluid.
5. Je kunt toelichten hoe je met een echolood de diepte van de zee kunt bepalen.