Vwo 5 P1 les 1 (hfd 7 trilliingen)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

iiii

5 vwo 

Hoofdstuk 7: Muziek en telecommunicatie

Les 1 & 2

Over mijzelf

• Docent natuurkunde al 20 jaar
• Coördinator havo bovenbouw
• Coach Tech teams
• Organisator CERN reis 6 vwo
• Luchtvaart- en ruimtevaartechniek 
• Hobby' s: bakken, hardlopen, tekenen/schilderen en mijn katten

Wat verwacht ik van jullie?

• Actief meedoen in de les
• Houdt de planner in de gaten
• Zorg dat het huiswerk een week nadat het is opgegeven af is
•  laat weten wanneer je iets niet snapt

Wat gaan we deze periode doen?

• Hoofdstuk 7 Muziek en telecommunicatie
• Gedeelte hoofdstuk 8: Elektromotor en dynamo
• Toetsstof: heel hoofdstuk 7 

Belangrijke punten

• Geluid heeft een medium nodig
• Geluidssnelheid: zie BINAS!
• Snaarinstrumenten: 
• hoge toon = korte, dunne of strak gespannen snaar. 
• Lage toon: lange, dikke of slappe snaar
• Blaasinstrumenten: 
• hoge toon = korte luchtkolom. 
• Lage toon = lange luchtkolom

Belangrijke punten

• T = 1/f en f = 1/T
• T = trillingstijd in seconden (s)
• f = frequente n Hertz (Hz)
• hoge frequentie = korte trillingstijd = hoge toon
• lage frequente = lange trillingstijd = lage toon 

Maken in de les (15 minuten)

opgave 4, 5, 6, 7

Resonantie

• Resonantie =  een voorwerp trilt mee met de trilling van een ander voorwerp. Beide voorwerpen hebben dan dezelfde eigenfrequente
• Trilling = periodieke beweging om een evenwichtsstand
• Frequentie = het aantal trillingen per seconde in Hertz

Harmonische trilling

• Oscilloscoop en computer kunnen een trilling zichtbaar maken
• Harmonische trilling: een trilling met 1 frequentie en een sinuslijn als oscillosgram. 
• Bij een zuivere toon hoort een harmonische trilling

Oscillosgram

• Evenwichtsstand: de positie in rust zonder trilling
• u-t, diagram: uitwijking-tijd diagram. 
• Trillingstijd (T): tijdsduur van 1 trilling
• amplitude (A): maximale uitwijking van de trilling

Grondtoon en boventonen

• Grondtoon = toon met de laagste frequentie
• boventonen = tonen met hogere frequenties dan de grondtoon
• Een samengestelde toon bestaat uit verschillende frequenties door elkaar heen. De laagste frequentie, van de grondtoon, is de toonhoogte

Massa-veersysteem

• Voert een harmonische trilling uit
• De frequentie wordt bepaald door de trillende massa en de veerconstante die de massa laat trillen

Huiswerk

Maken: 10, 12, 13, 14

Fase

• Fase = het aantal trillingen (of gedeelte an trillingen) sinds de eerste positieve doorgang door de evenwichtsstand
• 
  
• Fase heeft geen eenheid!

ϕ=​T​​1​​ofϕ=f⋅t

Gereduceerde fase en faseverschil

• Gereduceerde fase = fase minus de hele trillingen. Altijd een getal tussen 0 en 1
• Faseverschil = het verschil in fase tussen twee momenten of tussen twee trillingen op één moment.

(gereduceerde)Fasever-schil en tegenfase

• Gereduceerde faseverschil = 
• 
  
• Het gereduceerde faseverschil is constant als beide voorwerpen dezelfde trillingstijd hebben.
• Fase: 
• Tegenfase: 

Δϕ​r​​=​T​​(Δt)​​=f⋅Δt

Δϕ=0

Δϕ=​2​​1​​

Uitwijking

• Massa-veersysteem: 

• Uitwijking
• Zet rekenmachine altijd op Rad (= radiale) bij gebruik onderstaande formule:

F​t​​=(−)C⋅u

u(t)=A⋅sin(2π⋅​T​​t​​)=A⋅sin(2π⋅f⋅t)

Maximale snelheid

De snelheid bij een trilling is maximaal bij passage van de evenwichtsstand

v​max​​=​T​​(2π⋅A)​​

Eigentrilling massa-veer systeem

f=​2π​​1​​⋅√​​C​​m​​​​​

T=2π√​​C​​m​​​​​

Model voor een harmonische trilling

Huiswerk

Maken: 

23, 24, 26, 28, 30, 33, 34, 36