Slide 1 - betavakken.nl

GELUID – GELUIDSSNELHEID EN LICHTSNELHEID
Na deze les:
Kan je de geluidssnelheid door lucht (20oC) uit het hoofd noemen
Kan je kunnen de formule S = v x t toepassen om afstanden en tijden
te berekenen bij geluid
GELUID – GELUIDSSNELHEID EN LICHTSNELHEID
Bliksem, prachtig natuurverschijnsel
Als je telt vanaf de flits tot aan de donder kan
je bepalen hoever het onweer weg is.
Hoe komt dat?
vGeluids
vLicht
343 m/s
300.000.000 m/s
In 1 s 3x een voetbalveld
In 1 s 7x de wereld rond
GELUID – GELUIDSSNELHEID EN LICHTSNELHEID
Bliksem, prachtig natuurverschijnsel
Als je telt vanaf de flits tot aan de donder kan
je bepalen hoever het onweer weg is.
Hoe komt dat?
vGeluids
vLicht
343 m/s
300.000.000 m/s
t=S/v
t=
3.000 m
343 m/s
t = 8,75 s
Dus eigenlijk
8,74999 s
Het verschil is te
verwaarlozen!!
t=S/v
t=
3.000 m
_
300.000.000 m/s
t = 0,00001 s
GELUID – GELUIDSSNELHEID EN LICHTSNELHEID
Licht is wel snel, maar...
Hoelang doet het licht erover om van de zon,
de aarde te bereiken?
De aarde staat ongeveer 150 miljoen
kilometer van de zon
t=S/v
t=
150.000.000.000 m
300.000.000 m/s
t = 500 s
t = 8,3 minuten
Breinbreker
Als NU de zon uit
zou gaan.
Duurde het nog
8,3 minuten voordat
het op aarde donker
werd
GELUID – GELUIDSSNELHEID EN LICHTSNELHEID
“Je moet tellen vanaf het moment dat je de flits
ziet, tot het moment dat je de donder hoort, ... en
als je dan het aantal tellen deelt door de
afstand
waarop het onweer van je verwijdert is, dan weet
je precies hoe snel je getelt heb” (Herman Finkers)
Stel het onweer is 1 km van je vandaan. Je telt 3 tellen.
Volgens Herman
Wel goed
tijd / afstand = tijd
afstand / geluidssnelheid = tijd
3 / 1000 = 0,003 ???
1000 / 343 = 2,9 s
tellen / tijd= 3 / 2,9 =
1,034 tellen per seconde
GELUID – GELUIDSSNELHEID EN LICHTSNELHEID
Geluids-snelheid is afhankelijk van het medium
stof
snelheid
(m/s)
vloeistof
Aluminium
5080
ethanol
1170
Been (massief)
3000
glycerol
1930
Been(poreus)
2600
methanol
1120
Beton
4300
siliconenolie
790
Glas
4000-4500
water
0
1403
Ivoor
3000
water
20
1484
Koper
3800
water
40
1529
Marmer
3800
water
60
1540
Rubber
50
water
80
1555
Staal
5100
water
100
1543
Steen
3600
zwaar water
1380
IJs
3280
zeewater
1510
IJzer
5100
Temperatuur
(C)
snelheid
(m/s)
GELUID – GELUIDSSNELHEID EN LICHTSNELHEID
Voorbeeld
Ik sla met een moker op een treinrails.
500m verderop luistert Piet met één oor op de rails.
Wat hoort Piet?
Door de lucht
Door rails
t=S/v
t=S/v
t = 500 m
343 m/s
t = 500 m_
5100 m/s
t = 1,45 s
t = 0,10 s
GELUID – GELUIDSSNELHEID EN LICHTSNELHEID
Echo
Geluid kan terug kaatsen naar de geluidsbron
Men spreekt van echo als er minimaal 0,05 s
tussen het geluid en weerkaatste geluid zit
Een echoput moet dus minimaal
8,58 meter diep zijn
omdat,
S=vxt
S = 343 x 0,05 s
S = 17,15 m
GELUID – GELUIDSSNELHEID EN LICHTSNELHEID
Voorbeeld
Een boot met een sonar ontvangt een
echo van een vis na 3 seconden. De
geluids-snelheid in zeewater is 1510 m/s
Hoe diep zwemt de vis?
S=vxt
S = 1510 m/s x 3 s
S = 4530 m
De vis zwemt op 2265 m diepte.