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 Ontvanger Medium

Rollen van geluid Communicatiemiddel: om iets te zeggen Ontspanning: waar je naar wilt luisteren Bijverschijnsel: geluid dat ontstaat zonder nut Signaal: om iets duidelijk te maken

Bron, medium, ontvanger bron ontvanger waar het geluid doorheen gaat (tussenstof) bron ontvanger medium wat het geluid maakt (wat er trilt) 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.

Geluid heeft een medium nodig, licht niet 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 3 9 6 luchtpomp

vacuüm (er zit niets tussen de planeten en sterren) Licht vs geluid vacuüm (er zit niets tussen de planeten en sterren) In de ruimte kun je elkaar dus wel zien, 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 𝑣= 𝑠 𝑡 Symbool: v Eenheid: meter per seconde (m/s) De afstand het geluid per seconde aflegt.

Bij 20oC en standaardlucht geldt, v = 343 m/s Geluidssnelheid Bij 20oC en standaardlucht geldt, v = 343 m/s km/h m/s x 3,6 : 3,6

Echo’s Echo: Terugkaatsende geluidsgolf Echoscopie

Sonar in lucht Geg: v = 343 m/s t = 4 s (heen en terug) 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) 00:04 00:01 00:00 00:03 00:02 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

Als de geluidssterkte 2 x zo groot wordt, komt er 3 dB bij 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 Vier mensen is weer twee keer zoveel als twee mensen, dus wordt het geluidsniveau weer twee keer zo veel, dus weer 3 dB erbij. 93 + 3 = 96 dB Stel dat je 90 dB produceert als je schreeuwt, … … dan zullen twee mensen samen, twee keer zoveel “herrie” maken, dus het geluidsniveau verdubbelt. Dit wordt dus 90 + 3 = 93 dB

Geluidsniveau In zijn eentje produceert deze schreeuwlelijk slechts de helft: 84 - 3 = 81 dB. Andersom kan ook: stel dat ze samen schreeuwen en daardoor 87 dB produceren, … … dan zullen twee mensen samen, de helft aan geluidsniveau overhouden. Dit wordt dus 87 - 3 = 84 dB.

Versterken Geluidssterkte kun je vergroten door: Klankkasten Elektrische versterking microfoon klankkast versterker luidspreker Zacht geluid Kleine elektrische trilling Zacht geluid Grote elektrische trilling Hard geluid Hard geluid

Je hoeft niet zo te schreeuwen.. Wat zeg je?! Op het moment dat een geluid 10 dB of meer harder is, kun je het andere geluid verwaarlozen. COLA?! Wil je cola? Hallo? 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 𝑇= 1 𝑓 𝑇= 𝑡 aantal trillingen Symbool: T Eenheid: seconde (s) trillingstijd 𝑇= 1 𝑓 De tijd van één trilling 𝑇= 𝑡 aantal trillingen

Frequentie 𝑓= 1 𝑇 𝑓= aantal trillingen 𝑡 Symbool: f Eenheid: Hertz (Hz) frequentie 𝑓= 1 𝑇 Het aantal trillingen per seconde 𝑓= aantal trillingen 𝑡

Grootheden en SI-eenheden Grootheid Symbool Eenheid Afstand s meter m Tijd t seconde Snelheid v meter per seconde m/s Geluidsniveau L decibel dB Frequentie f Hertz Hz Trillingstijd T Fase φ -

Trillingstijd en frequentie Voorbeeld 1: 10 trillingen duren 4 seconden. Hoe lang duurt één trilling? Geg: φ = 10 t = 4 s Gevr: T = ? Opl: Klik hier voor het antwoord op de vraag.

Trillingstijd en frequentie Voorbeeld 2: 10 trillingen duren 4 seconden. Hoeveel trillingen zijn er per seconde? Geg: φ = 10 t = 4 s Gevr: f = ? Opl: Klik hier voor het antwoord op de vraag.

Trillingstijd en frequentie Voorbeeld 3: De trillingstijd is 2 milliseconde. Wat is de frequentie? Geg: T = 2 ms = 0,002 s Gevr: f = ? Opl: Klik hier voor het antwoord op de vraag.

Trillingstijd en frequentie Voorbeeld 4: De frequentie is 2 kHz. Wat is de trillingstijd? Geg: f = 2 kHz = 2000 Hz Gevr: T = ? Opl: Klik hier voor het antwoord op de vraag.

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 scherm voorstelt. Hier nemen we even een voorbeeld, we doen alsof de tijd 5 seconden is. Geg: aantal trillingen = 2,5 t = 5 s Gevr: T = ? Opl: φ is 2,5 t = 5 s

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 pijn doet is 140 dB 140 dB is de 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. De gehoordrempel wordt meer dan 0 dB, de pijngrens minder dan 140 dB. 0 Hz 30000 Hz frequentiegebied

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 je isolatiemateriaal gebruikt Zorg dat je gehoorbescherming draagt Zorg dat de bron minder geluid produceert Oordopjes maken minder geluid dan een luidspreker De oorkappen houden het geluid tegen De geluidswand houdt het geluid tegen