Domein B. Beeld en geluidstechniek
Subdomein B1. Informatieoverdracht
- Trillingsverschijnselen analyseren.
Periodieke beweging
Een beweging die zichzelf herhaalt, noem je een periodieke beweging. Na een bepaalde tijd begint de beweging van voren af aan. De herhaaltijd noem je de periode met het symbool T. het aantal herhalingen in één seconde heet de frequentie met symbool f.
Voor de frequentie geldt de volgende formule:
f=1T
- f is de frequentie in s-1 (deze eenheid noem je ook wel hertz met symbool Hz)
- T is de periode in s
Trilling
Hang je een blokje aan een veer, dan rekt de veer een stukje uit. Het blokje komt in zijn evenwichtsstand te hangen. Als je het blokje nog iets verder omlaag trekt en daarna loslaat, beweegt het op en neer om de evenwichtsstand. Een periodieke beweging om een evenwichtsstand noem je een trilling.
Uitwijking= De afstand van het blokjes ten opzichte van de evenwichtsstand.
Amplitude= De maximale uitwijking tot de evenwichtsstand.
Harmonische trilling
Een blokje dat trilt aan een veer, noem je een massaveersysteem. De grafiek in het (uitwijking, tijd)-diagram is sinusvormig. Een trilling waarvan het (u,t)-diagram een sinusgrafiek heeft, heet een harmonische trilling.
Voor de trillingstijd van een harmonische trilling geldt de volgende formule:
T=2π mC
- T is de trillingstijd in s
- m is de massa in kg
- C is de veerconstante in N/m
- Berekeningen maken aan de eigentrilling van een massa-veersysteem.
Resonantie
Een blokje aan een veer kun je in trilling brengen door het blokje een stukje omlaag te trekken en los te laten. De frequentie waarmee het blokje trilt, wordt bepaald door de massa en de veerconstante. De frequentie waarmee een systeem uit zichzelf trilt, noem je de eigenfrequentie.
Gedwongen trilling= Een trilling die wordt aangedreven door een periodieke kracht van buitenaf.
Aandrijffrequentie= De frequentie waarmee de kracht verandert.
Uitleg resonantie
- Golfverschijnselen analyseren
Golven
Een trilling is een beweging rond een plaats: de evenwichtsstand. Veel trillingen worden doorgegeven aan hun omgeving. Daarbij ontstaan golven.
Transversale en longitudinale golven
Als de richting waarin een winding heen en weer beweegt dezelfde is als de richting waarin de golf beweegt, is er sprake van een longitudinale golf.
Als de uitwijking van de trilling loodrecht beweegt op de richting van de golf spreek je van een transversale golf.
Om de trillingen door te kunnen geven is een medium of tussenstof nodig. Een medium kan een vaste stof, een vloeistof of een gas zijn.
Golflengte, golfsnelheid en trillingstijd
De lengte van een golfberg en golfdal samen, gemeten in een rechte lijn, noem je de golflengte (periode) met symbool λ.
De kop van de golf verplaatst zich met een constante snelheid weg van het uiteinde. In één trillingstijd T legt de golf een afstand van één golflengte λ af.
Voor de golfsnelheid geldt de volgende formule:
v=f×λ
- v is de golfsnelheid in m/s
- f is de frequentie in Hz
- λ is de golflengte in m
Geluidsbronnen
Voorwerpen, of onderdelen van voorwerpen die bewegen, kunnen geluiden voortbrengen. Ze treden dan op als geluidsbron. Is de beweging een harmonische trilling, dan hoor je een zuivere toon.
-
- Frequentie -> bepaald de hoogte van de toon
- Amplitude -> bepaalt de hardheid van de toon
Hogere tonen hebben een hogere frequentie dan lage tonen. Hard geluid heeft een grotere amplitude dan zacht geluid.
Geluid, een longitudinale golf
Geluid plant zich voort als een longitudinale golf.
Het verband tussen de golflengte, de frequentie en de voortplantingssnelheid is v=f x λ. In het geval van geluid noem je de golfsnelheid v de geluidssnelheid. Deze hangt af van het medium waarin het geluid zich voortbeweegt, en ook de temperatuur. BINAS tabel 15A.
De geluidsnelheid hangt niet af van de frequentie of de amplitude.
Superpositie
Elke geluidsbron veroorzaakt een drukgolf. Hoor je beide geluiden tegelijkertijd, dan is de totale drukgolf gelijk aan de som van de afzonderlijke drukgolven. Dat je twee oorspronkelijke (u,t)-diagrammen mag optellen, noem je superpositie.
- Bij een staande golf het verband tussen de golflengte en de lengte van het trillende medium met behulp van een tekening toelichten.
Snaarinstrumenten
Een snaarinstrument bespeel je door een gespannen snaar uit de evenwichtsstand te brengen en los te laten. Er ontstaat dan een lopende golf die die bij de uiteinden van de snaar weerkaatst.
De oorspronkelijke golf en de weerkaatste golf beïnvloeden elkaar. Meestal levert dit een rommelig geheel op, maar bij bepaalde frequenties ontstaat er een patroon met een staande golf.
De punten die stilstaan heten knopen. De ingeklemde uiteinden van een snaar zijn altijd knopen. De punten die een maximale amplitude hebben noem je buiken.
Een staande golf heeft een golflengte λ. De afstand tussen twee knopen of twee buiken is gelijk aan 12λ. De afstand tussen een knoop en een naastgelegen buik is de helft van die afstand: 14λ.
De samenvatting gaat verder na deze boodschap.
Verder lezen
REACTIES
1 seconde geleden