jvb nask1 t4h6 uitwerkingen

6

Geluid

6.1 Toonhoogte 1 C De vleermuis kan de olifant wel horen, maar de olifant kan de vleermuis niet horen. de dikte van de snaar hoe strak je de snaar spant de lengte van de snaar B de kleine trommel waar waar niet waar niet waar waar a De microfoon vangt de geluidstrillingen op. b De oscilloscoop maakt de trillingen zichtbaar op het scherm. a De tijd staat langs de horizontale as. b ms = milliseconde c Trillingstijd 8 ms 8,3 ms 3 ms

2

3 4

5

6

7

8

9

Pulsar nask 1 vmbo-kgt 4 uitwerkingen

2008 Noordhoff Uitgevers bv

5

10

a

b Je vangt met de microfoon de toon van een snaar op en geeft hem weer op de oscilloscoop. Doe hetzelfde voor de andere snaar. 11 f = 1/T 12 a b c d 40 Hz 125 Hz 2500 Hz 28571 Hz

13 a 20 ms b 50 Hz 14 E 125 Hz 15f = 10 kHz f = 12,5 kHz f = 83,3 Hz f = 250 Hz f = 50 Hz

T = 0,004 s

T = 0,08 ms

T = 12 ms

T = 0,1 ms

T = 0,02 s

6.1 Test jezelf 1 Bij een snaarinstrument wordt de toon hoger, als je de lengte van de snaar korter maakt of als de snaar strakker gespannen is. Dunne snaren maken hogere tonen dan dikke snaren. De toonhoogte meet je met een oscilloscoop

25 ms Hertz 8 kHz dikke snaar

0,125 ms

lage toon

0,005 s

frequentie

3

gitaar



6

4

a

5

T = 1/f

6.2 Geluidssnelheid 1 C In de ruimte kan het geluid zich niet voortplanten, want er is geen tussenstof om geluid door te geven. B ongeveer n kilometer in 3 seconden ongeveer 2 kilometer ( 6 : 3 = 2 ) 700 m a 20C b 325 m/s c 368 m/s afstand geluidssnelheid tijd s vgeluid t

2 3 4 5

6

7afstand tot de geluidsbron 1372 m 4500 m 41160 2,3 m km benodigde tijd 4s 13 s 2 min = 120 s 6,7 s

8

1 2 3 4

s = vgeluid t s = 343 1,5 343 1,5 = 514,5 s = 514,5 m

9

s = vgeluid t 500 = 343 t t = 500/343 = 1,5 s

10 snelheid = afstand / tijd



7

11stof beton ijzer zeewater ijs geluidssnelheid (m/s) 4300 5100 1510 3280

12 vgeluid in zeewater = 1510 m/s 1 s = vgeluid t 2 s = 1510 8 3 1510 8 = 12 080 4 s = 12 080 m 13 a 686 m b 343 m 14 a 1510 m/s b het geluid moet 2 3 km afleggen, 2 3000 m = 6000 m. s = vgeluid t 6000 = 1510 t t = 6000 : 1510 4 s c s = 2 90 = 180 m 180 : 1510 = 0,12 s 15 1 s = vgeluid t 2 s = 343 0,012 3 343 0,012 = 4,1 4 s = 4,1 m de afstand tussen vleermuis en prooi is de helft van 4,1 2 m 16 Nee. De snelheid van het geluid in zeewater is groter dan in rivierwater. Het echolood moet ingesteld worden op rivierwater.

6.2 Test jezelf 1 Geluid komt van een geluidsbron en gaat via een tussenstof naar de ontvanger. De geluidssnelheid is in lucht lager dan in een vloeistof.

2symbool vgeluid s t grootheid geluidssnelheid afstand tijd eenheid m/s m s

3

s = vgeluid t 500 : 2 = 250 m a Ja, de tafel is een vaste stof en geeft het geluid goed door. b Nee, de lucht geeft het geluid minder goed door.

4



8

5

a s = 4 343 = 1372 m b s = 3 343 = 1029 m. De bergwand staat op 1029 : 2 = 515 m afstand.

6.3 Geluidshinder 1 C Het maakt niet uit welke je gebruikt, het gaat erom hoe hard je hem zet.

2aantal telefoongesprekken 1 2 4 16 geluidssterkte (dB) 55 58 61 67

3 4

B 76 dB a 110 dB b een drilboor dichtbij rood: een duizendklapper van dichtbij je staat anderhalf uur in de disco een motorzaag van dichtbij een helikoptervlucht van 2 uur groen: het geruis van een computer een fluitende kanarie in een kooitje een fietsbel een drilboor aan het eind van de straat

5

6

16 trompetten maken samen 90 dB. Dit is de grens waarbij gehoorschade kan ontstaan als je er langdurig aan blootgesteld wordt. aantal trompetten dB 1 78 2 81 4 84 8 87 16 90

7

8 9

45 dB M B B M

76,25 dB 47 dB



9

10 C 74 dB, het geluid wordt 4 keer zo zwak. Daarom gaat er 6 dB af. 11 3, 2, 1, 3, 2, 1, 1, 3 12 Eigen antwoord, bijvoorbeeld geluidswal, huis verder van snelweg plaatsen, lagere maximumsnelheid. 13 Eigen keuze. De vermindering van de geluidssterkte moet samen 40 dB of meer zijn.

6.3 Test jezelf 1 Om te weten hoe hard geluid klinkt moet je de geluidssterkte meten. De geluidssterkte meet je met een decibelmeter. De eenheid waarin we de geluidssterkte meten is de decibel (dB).amplitude grote amplitude fluisteren oscilloscoop 30 dB hard geluid geluid zichtbaar uitwijking

2

3 4

kleiner 1 bij de bron minder geluid maken 2 het geluid rondom de bron te dempen 3 de ontvanger te isoleren 3 dB absorptie terugkaatsing absorptie absorptie absorptie terugkaatsing a 73 dB b 79 dB

5 6

7

6.4 Een luidspreker ontwerpen 1 C Die zit er alleen als het hard waait. De bontjas neemt het suizen van de wind weg. E, P, P, E, P, P

2



10

3

geluid

microfoon

elektriciteit

elektriciteit

luidspreker

geluid

4

Het trilplaatje is klein en licht omdat het ook door heel zwak geluid in trilling gebracht moet kunnen worden. Een conus is groot, omdat een grotere conus meer lucht kan laten trillen. Er ontstaat een harder geluid. Ja, een microfoon zet geluid om in elektriciteit, een luidspreker zet elektriciteit om in geluid. 2 3 5 1 4 a b c d geluid permanente magneet elektromagneet trilplaatje elektriciteitsdraadjes eigen antwoord eigen antwoord eigen antwoord eigen antwoord 4 1 2 3 4 5 6 3 5 2 1

5

6

7

8

9

= spoel = conus = permanente magneet = stroomdraden = geluid (trillende lucht) = beweegbare afdichting

10 a Eigen antwoord, bijvoorbeeld: geluid goed weergeven, moet hard geluid kunnen maken, niet warm worden, goedkoop, goed in te bouwen in luidsprekerbox. b eigen antwoord c De volgende stappen moeten zeker in een werkplan zitten: ontwerpschets maken, materiaal uitzoeken, ontwerp kiezen, bouwtekening maken, prototype maken. d Eigen antwoord, maar je hebt zeker een magneet nodig, koperdraad voor de spoel en materiaal voor de conus.



11

6.4 Test jezelf 1conus luidspreker spoel klankkast

microfoon magneet trilplaat

versterker

2

Door een elektrische stroom wordt de permanente magneet van de luidspreker aangetrokken en beweegt door de spoel. Een microfoon werkt net andersom als een luidspreker. Bij de microfoon wordt de trilling van de lucht omgezet in een elektrisch signaal. Bij een technisch ontwerp maak je tijdens de voorbereiding een werkplan, dan voer je je ontwerp uit en ten slotte test je je ontwerp. eigen antwoord

3

6.5 Een luidspreker testen 1 2 B Uit een testrapport voor luidsprekers. Eigen antwoorden, bijvoorbeeld: computer: kloksnelheid paraplu: windgevoeligheid kaasschaaf: dikte van de plakjes kaas rugzak: waterdichtheid wekker: aantal dB geluid bij alarmmixer hoe ligt hij in de hand

3

broodbakmachine

maximale temperatuur

scheerapparaat

maximaal toerental

wasmachine

gevoeligheid voor water

4 5

C De eisen die je aan de luidspreker gesteld hebt. Bijvoorbeeld: frequentiebereik, brandbaarheid, stevigheid, duurzaamheid, geluidssterkte, prijs. a Alle geluidfrequenties moeten goed worden weergegeven, de box moet goed klinken, het geluid moet in de goede richting gestuurd worden. b eigen antwoord

6



12

7

1 Hz

10 Hz

100 Hz

1000Hz

10 000 Hz

1 000 000 Hz

Het menselijk gehoor heeft een bereik van 20 tot 20 000 Hz. 8 9 1, 4, 3, 5, 2 2 4 3 1 je vergelijkt de testresultaten met de programma van eisen je maakt een verbeterd werkplan je maakt een testrapport je test je ontwerp

10 onjuist onjuist juist 11 eigen antwoord 12 a fraai gedefinieerd duidelijk en expressief, niet in staat om te imponeren mooist fungeert het stel met kleinere bezettingen vriendelijk jegens pianos de klankresultaten verrassend mooi 8+ (op een schaal tot 10) b eigen antwoord

6.5 Test jezelf 1 Voor je iets gaat ontwerpen, moet je bedenken aan welke eisen je ontwerp moet voldoen. Als je je ontwerp hebt gemaakt, ga je testen of je ontwerp aan je eisen voldoet. Om een luidspreker te testen kun je onderzoeken of hij alle tonen even hard weergeeft. Voor zon test heb je behalve een luidspreker en een toongenerator een dB-meter nodig. Je kunt ook testen of de luidspreker een bepaalde toon in alle richtingen even hard weergeeft. Daarvoor moet je met een dBmeter op verschillende posities de geluidssterkte van de toon meten. Tijdens het onderzoek mag de toon niet veranderen. Ook moet je steeds op dezelfde afstand van de luidspreker meten anders is het geen eerlijk onderzoek. De resultaten geef je weer in een testrapport.

2



13

3 frequentie geluidsrichting veerkracht kleur toonweergave magnetische kracht geluidssterkte maten snelheid dynamo 4 5 toekomstige kopers, verkopers, gebruikers Bijvoorbeeld: tijdschriften, tv-reclame, vakbladen, internet. X X X X X



14

Examentraining 1 a s = 0,5 343 = 171,5 m b 171,5 : 2 = 85,75 m a een dB-meter b decibel (dB) c 119 dB D de tussenstof Het geluid legt 5 m af. s = vgeluid t 5 = 343 t t = 5/343 = 0,015 s. Het materiaal van de robot geeft het geluid ook door. Het uitgezonden signaal zou meteen door de ontvangers opgevangen worden voordat het teruggekaatst is. Vanaf 90 dB is er kans op gehoorbeschadiging. Het verschil in dB tussen een slagwerker en een violist is 6 dB. De slagwerker produceert 4 keer zoveel geluidsenergie als een violist. De hoornblazer produceert 8 keer zoveel geluidsenergie als een violist. T = 2 ms = 0,002 s f = 1/T f = 1 : 0,002 = 500 Hz C Hij ziet dan een grotere amplitude.

2

3 4

5

6 7

8

9

10 Ja, een mens kan tonen tot 20 kHz horen. 11 C grafiek C



15

jvb nask1 t4h6 uitwerkingen

Documents