powerpoint-h4-Geluid
advertisement
G E L U I D Geluid Geluid ontstaat wanneer lucht (of een ander medium) in trilling wordt gebracht. Het geluid plant zich vanuit de geluidsbron voort door het medium, richting de ontvanger. Geluidsbron Medium Ontvanger Rollen van geluid Communicatiemiddel: om iets te zeggen Signaal: om iets duidelijk te maken Ontspanning: waar je naar wilt luisteren Bijverschijnsel: geluid dat ontstaat zonder nut Bron, medium, ontvanger waar het geluid doorheen gaat (tussenstof) medium bron wat het geluid maakt (wat er trilt) ontvanger wat het geluid hoort Oefenvraag: treinroof Treinrovers maken gebruik van het geluid door hun oor op het spoor te leggen. Op deze manier kunnen ze bepalen of de trein er aan komt. a. Teken het blokschema dat hoort bij deze situatie. De snelheid waarmee het geluid zich door staal verplaatst is 5800 m/s. De trein bevindt zich op 18,6 km afstand. b. Noteer de snelheid en de afstand in 2 significante cijfers. c. Bereken de tijd waarin het geluid de treinrovers bereikt. Licht vs geluid Geluid heeft een medium nodig, licht niet Als we de lucht (het medium) wegzuigen, kan er niets trillen, dus kan je de wekker niet horen 12 9 3 6 luchtpomp Licht vs geluid vacuüm (er zitkun niets tussendus de planeten In de ruimte je elkaar wel zien, en sterren) maar niet horen Licht vs geluid Snelheid van het licht 300.000.000 m/s Snelheid van het geluid 343 m/s In werkelijkheid is het verschil nog veel groter! Geluidssnelheid Symbool: v Eenheid: meter per seconde (m/s) geluidssnelheid 𝑠 𝑣= 𝑡 De afstand het geluid per seconde aflegt. Geluidssnelheid : 3,6 km/h m/s x 3,6 Bij 20oC en standaardlucht geldt, v = 343 m/s Echo’s Echo: Terugkaatsende geluidsgolf Echoscopie Sonar in lucht Stel dat je de opdracht krijgt om de afstand van de bron tot het blok te bepalen. Hoe doe je dat? Blok Bron Geg: v = 343 m/s t = 4 s (heen en terug) t = 2 s (enkele reis) 00:03 00:02 00:01 00:00 00:04 Gevr: s = ? (enkele reis) Opl: s = v ∙ t = 343 ∙ 2 = 686 m = 6,9 ∙ 102 m Geluid in andere media De geluidssnelheid in vloeistoffen en vaste stoffen is vaak groter dan in lucht lucht water Geluidsniveau Symbool: L Eenheid: decibel (dB) geluidsniveau Als de geluidssterkte 2 x zo groot wordt, komt er 3 dB bij Hoe hard een geluid is Geluidsniveau Stel dat je 90is dBweer produceert als zoveel je schreeuwt, … … dan Vier mensen zullen twee mensen twee keer samen, twee alskeer twee mensen, zoveel “herrie” dus wordt maken, het dus geluidsniveau het geluidsniveau weer twee verdubbelt. keer zo veel,Ditdus wordt weer dus 3 dB 90 erbij. + 3 = 93 93 +dB 3 = 96 dB Geluidsniveau Andersom kan ook: steldeze dat ze samen In zijn … daneentje zullen produceert twee mensen samen, schreeuwlelijk de helft aan schreeuwen en daardoor produceren, geluidsniveau slechts de helft: overhouden. 84 - 3 = 8187 Dit dB.dB wordt dus 87 - 3…= 84 dB. Versterken Geluidssterkte kun je vergroten door: – Klankkasten – Elektrische versterking microfoon Zacht geluid versterker klankkast Kleine Zacht elektrische geluid trilling luidspreker Grote Hard elektrische geluid trilling Hard geluid Wat zeg je?! Op het moment dat een geluid 10 dB of meer harder is, kun je het andere geluid verwaarlozen. WilCOLA?! Hallo? je cola? Je hoeft niet zo te schreeuwen.. Trillingstijd en frequentie Trillingstijd (T): De tijd van één trilling Frequentie (f): Het aantal trillingen per seconde Frequentie van gitaarsnaren Trillingstijd Symbool: T Eenheid: seconde (s) trillingstijd 1 𝑇= 𝑓 𝑇= 𝑡 aantal trillingen De tijd van één trilling Frequentie Symbool: f Eenheid: Hertz (Hz) frequentie 1 𝑓= 𝑇 aantal trillingen 𝑓= 𝑡 Het aantal trillingen per seconde Grootheden en SI-eenheden Grootheid Symbool Eenheid Symbool Afstand s meter m Tijd t seconde s Snelheid v meter per seconde m/s Geluidsniveau L decibel dB Frequentie f Hertz Hz Trillingstijd T seconde s Fase φ - - Trillingstijd en frequentie Voorbeeld 1: 10 trillingen duren 4 seconden. Hoe lang duurt één trilling? Geg: φ = 10 t = 4Klik s hier voor het antwoord op de vraag. Gevr: T = ? Opl: T t 4 0,40s 10 Trillingstijd en frequentie Voorbeeld 2: 10 trillingen duren 4 seconden. Hoeveel trillingen zijn er per seconde? φ = 10 t = 4Klik s hier voor het antwoord op de vraag. Gevr: f = ? Opl: f 10 2,5 Hz Geg: t 4 Trillingstijd en frequentie Voorbeeld 3: De trillingstijd is 2 milliseconde. Wat is de frequentie? Geg: T = 2 ms = 0,002 s Gevr: f = ?Klik hier voor het antwoord op de vraag. Opl: f 1 1 500 Hz 5,0 102 Hz T 0,002 Trillingstijd en frequentie Voorbeeld 4: De frequentie is 2 kHz. Wat is de trillingstijd? Geg: f = 2 kHz = 2000 Hz Gevr: T = ?Klik hier voor het antwoord op de vraag. 1 1 Opl: T 0,0005s 0,50ms f 2000 Zuivere tonen Toon: Geluid wordt een toon genoemd als het geluid de hele tijd dezelfde frequentie heeft. Een zuivere c’ toon heeft dus een frequentie van 260,741 Hz. Als iemand zuiver zingt kan deze persoon zijn/haar frequentie goed beheersen met zijn/haar stembanden. Tonen produceren Bij blaasinstrumenten kun je de toonhoogte reguleren door de luchtkolom langer/korter te maken: hoe korter de luchtkolom, hoe hoger de toon Bij snaarinstrumenten geldt: • Kortere snaren leveren hogere tonen • Dikkere snaren leveren lagere tonen • Je kunt de toonhoogte vergroten door snaren strakker te spannen Elektrische trillingen • Eén trilling • Anderhalve trilling • Twee trillingen Elektrische trillingen Hoeveel trillingen zijn op het plaatje te zien? 1 2 2,5 Klik hier voor het antwoord op de vraag. Elektrische trillingen Als je een trilling wilt aanwijzen, maakt het niet uit waar je begint, zolang je hem maar helemaal afmaakt. Of hier Bijvoorbeeld hier Of hier Elektrische trillingen Hoe kun je de trillingstijd bepalen? Je moet dan onder andere weten hoeveel tijd het hele Geg: trillingen = 2,5 we even een voorbeeld, schermaantal voorstelt. Hier nemen t = alsof 5 s de tijd 5φseconden is 2,5 is. we doen Gevr: T = ? Opl: t 5 T 2,0 s aantaltrillingen 2,5 t=5s Gehoorgrenzen 20000 Hz is de bovengehoorgrens: de hoogste frequentie die je nog hoort 0 Hz 30000 Hz frequentiegebied 20 Hz is de benedengehoorgrens: de laagste frequentie die je nog hoort Grenzen van geluidsniveau Het geluidsniveau dat zo groot is dat het 140 dB is de pijn doet is 140 dB pijngrens Het geluidsniveau dat zo klein is dat je het nét niet kan horen is 0 dB 0 dB is de gehoordrempel Horen en oud worden Het frequentiegebied wordt kleiner; de benedengehoorgrens ligt hoger en de bovengehoorgrens ligt lager. 0 Hz 30000 Hz frequentiegebied De gehoordrempel wordt meer dan 0 dB, de pijngrens minder dan 140 dB. Beschadiging en hinder Beschadiging: als het geluid te hard is geweest waardoor je oren beschadigd raken. Hinder: als het geluid irritant is. Let op: een te hard geluid kan ook hinderlijk zijn Maatregelen tegen geluid Zorg dat jegehoorbescherming isolatiemateriaal gebruikt Zorg draagt Zorg datdat dejebron minder geluid produceert De houdt het geluid tegengeluid Oordopjes Degeluidswand oorkappen maken minder houden geluid het dan een tegen luidspreker
