1. Geluid maken en horen

• Natuurkund
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 2

Geluid

Een voorwerp dat geluid maakt noem je een geluidsbron. Veel geluidsbronnen zijn door mensen gemaakt. Bijvoorbeeld: muziekinstrumenten, luidsprekers, machines en motoren.

Geluid ontstaat door de trillingen die een geluidsbron maakt bijvoorbeeld bij het geluid van je stem zijn het de stembanden die trillen, bij een luidspreker is het de conus die trilt en bij een gitaar de snaren.

Geluidsbron

Elk voorwerp dat geluid maakt is een geluidsbron. Wij maken geluid met onze stembanden. De lucht die we uitademen komt langs de stembanden. Als we onze stembanden aanspannen, gaan ze trillen. Door deze trillingen wordt de lucht die er langs komt afwisselend afgeremd, en dan weer doorgelaten.  We noemen dit geluidsgolven.

Alles dat deze geluidsgolven kan maken noemen we een geluidsbron. Bij een geluidsbron is er eigenlijk altijd iets dat trilt. Bij een gitaar is dat de snaar, bij een saxofoon is dat het rietje en bij een trommel is dat het vel.

Geluid heeft altijd een tussenstof nodig om zich te verplaatsen, zoals lucht. Geluid ontstaat dus bij de geluidsbron en gaat via de tussenstof naar de ontvanger.

Menselijk gehoor

Geluid bestaat uit luchtdrukverschillen. Je oor kan die luchtdrukverschillen opvangen. In de afbeelding hiernaast zie je de binnenkant van

een menselijk oor. In het oor zit een trommelvlies. Aan de buitenkant van het trommelvlies zit de gehoorgang.  Aan de binnenkant (binnenoor) zit de buis van Eustachius en de gehoorbeentjes.

Wanneer de luchtdruk in de gehoorgang hoger is dan de luchtdruk in het binnenoor, wordt het trommelvlies naar binnen geduwd. Is de luchtdruk lager in de gehoorgang dan het binnenoor, dan wordt het trommelvlies naar buiten getrokken. De beweging van het trommelvlies wordt door de gehoorbeentjes doorgegeven aan het slakkenhuis. In het slakkenhuis zitten gehoorcellen die het omzetten in signalen voor onze hersenen.

Gehoorbeentjes

Gehoorgang

Slakkenhuis

Trommelvlies

Echo

Filmpje

Echo

Heb je je wel eens afgevraagd waarom je, als je roept, je stem een paar keer hoort klinken? Dat is een echo. Als het geluid ergens tegen aan botst, wordt een deel ervan weerkaatst, net als een spiegelbeeld. Als dat ver genoeg weg gebeurt, maakt het weerkaatste geluid een echo. Daarom kunnen we een echo alleen horen als we in de bergen, in het bos, in een grote grot.

Sonar

Filmpje

Sonar

Geluidssnelheid

Geluid heeft tijd nodig om zich te verplaatsen. Daar merk je in het dagelijks leven meestal niets van. Maar er zijn momenten dat dit goed te merken is. Denk maar eens aan het onweer. Je ziet de flits soms veel eerder dan dat je het geluid hoort. Dit komt omdat het licht veel sneller is dan het geluid. Hoe langer het duurt voordat je de donder hoort, hoe verder het onweer van je vandaan is.

Geluidssnelheid

Bij een toets krijg je de tabel er altijd bij, alleen lucht moet je uit je hoofd weten (343 m/s)

Geluidssnelheid in lucht = 343 m/s

Opdracht 1

Opdracht 1 - uitwerking

Opdracht 2 - uitwerking

Het antwoord moet je door 2 delen, want je hebt nu heen en terug uitgerekend. De diepte van de zee is een enkele reis.

Opdracht 2

Welke 3 voorwaarden zijn er nodig om geluid te kunnen horen?

In StarWars kun je de lasers in de ruimte horen schieten. Leg uit waarom dit niet klopt!

Wat is de snelheid van geluid in lucht? Geef je antwoord in m/s. Noteer alleen het getal. Geen eenheid!

Mike ziet een lichtflits. Wauw, het onweert zegt hij. 7 tellen na de flits hoort hij ook de donder. Hoe ver is het onweer van Mike af? Geef je antwoord in kilometer. Rond indien nodig af op 1 decimaal. Gebruik indien nodig een komma.

Tijdens een hardloopwedstrijd wordt een startschot gelost. John staat op 8,5 meter van de gene die het startpistool vast heeft. Na hoeveel seconden hoort hij het startschot? Geef je antwoord in seconden. Rond indien nodig af op 2 decimalen. Gebruik indien nodig een komma. Noteer alleen het getal.

Eveline roept haar naam van boven op een Berg/heuveltje, 0,8 seconden later hoort zij de echo zeggen: “Lien Lien Lien”. Hoe hoog is de berg in meter? Noteer alleen het getal. Rond indien nodig af op 1 decimaal. Gebruik indien nodig een komma.

Casy is schipper. Zijn echo zend een signaal uit naar de bodem van de zee. Dit signaal weerkaatst op de bodem en wordt na 1,7s weer opgevangen. Hoe diep is de bodem van de zee? Tip zoek in binas de snelheid van geluid in zeewater op. Geef je antwoord in meter. Rond af op hele meters. Noteer alleen het getal. Geen eenheid.