Uw winkelwagentje is leeg

Winkelen

Aantal: 0

Totaal: 0,00

0

Eigenschappen van geluidsgolven

Eigenschappen van geluidsgolven

In deze animatie worden de belangrijkste eigenschappen van golven uitgelegd met geluidsgolven als voorbeeld.

Fysica

Trefwoorden

golf, geluidsgolf, Golven, frequentie, amplitude, fázis, mechanische golf, golflengte, klinken, hertz, elektromagnetische golf, geluidssnelheid, muur van de golf, trilling, eenvoudige harmonische beweging, voortplantingssnelheid, lente, ultrageluid, infrageluid, Geluidsintensiteit, periodiciteit, staat, Fysica, natuurkundig, Mechaniek

Gerelateerde items

Vragen

  • Is het waar dat hoe harder je schreeuwt, hoe verder het geluid komt?
  • Is het waar dat de voortplantingssnelheid afhankelijk is van de frequentie?
  • Wat is de eenheid voor frequentie?
  • Wat beschrijft het aantal trillingen per seconde?
  • Wat is het verband tussen frequentie en golflengte?
  • Wat is het verband tussen frequentie en amplitude?
  • Wat is de eenheid voor amplitude?
  • Waarin plaatst geluid zich sneller voort: in water of in lucht?
  • Wat is het verband tussen frequentie en golfsnelheid?
  • Wat is de geluidssnelheid in lucht bij 15 °C?
  • Wat is ultrageluid?
  • Wat is het faseverschil tussen twee trillende deeltjes in fase?
  • Is het waar dat geluidsgolven die zich voortplanten in een gas altijd longitudinaal zijn?
  • Wat is een golffront?
  • Wat is de golflengte van een geluidsgolf van 20.000 Hz in lucht op zeeniveau? (c=f*λ)

Scènes

Golfvorming

  • golffront - Een oppervlak dat bestaat uit deeltjes die in dezelfde fase trillen.
  • golflengte (λ) - De afstand tussen twee opeenvolgende golffronten. Het symbool is λ (labda). De golflengte van geluid dat voor de meeste mensen hoorbaar is, ligt tussen 16 mm en 16 m en de golfsnelheid is ca. 340 m/s.
  • deeltje - De deeltjes trillen.
  • Voortplantingssnelheid - Een kenmerk van het medium zelf; het komt niet overeen met de snelheid van de deeltjes.
  • Frequentie - Het aantal trillingen per seconde.
  • Amplitude - De maximale waarde van een van de trillingsparameters. In het geval van geluid wordt dit gewoonlijk weergegeven als de maximale waarde van de luchtdruk of verplaatsing. Deze waarde is onafhankelijk van de frequentie en de geluidsnelheid.
  • amplitude
  • Luidspreker - De luidspreker zendt longitudinale geluidsgolven uit. Geluid wordt net als elke andere golf gekenmerkt door golflengte, frequentie, golfsnelheid en amplitude.

Golfvorming

Een golf is een verstoring die zich voortplant door een medium. Golven kunnen zeer divers zijn, afhankelijk van de eigenschappen van het medium en de bron van de verstoring.

De eenvoudigste soort golven zijn mechanische golven die zich voortplanten door verschillende gassen, zoals geluidsgolven die zich voortplanten door de lucht. De geluidsbron zorgt ervoor dat luchtmoleculen beginnen te bewegen. Vervolgens gaan door de moleculen die al trillen ook de moleculen in de buurt trillen. Dit proces herhaalt zich, zodat de trilling zich voortplant.

Als de richting van de beweging van de deeltjes parallel is aan de richting van golfvorming, is de golf een longitudinale golf. In lucht plant geluid zich altijd voort als longitudinale golven. De lucht wordt dan samengeperst en vervolgens verdund, en daardoor ontstaan er golffronten. De afstand tussen de golffronten heet golflengte. Als de geluidssnelheid toeneemt, neemt de golflengte ook toe.

Voortplantingssnelheid

  • golffront - Een oppervlak dat bestaat uit deeltjes die in dezelfde fase trillen.
  • golflengte (λ) - De afstand tussen twee opeenvolgende golffronten. Het symbool is λ (labda). De golflengte van geluid dat voor de meeste mensen hoorbaar is, ligt tussen 16 mm en 16 m en de golfsnelheid is ca. 340 m/s.
  • deeltje - De deeltjes trillen.
  • Voortplantingssnelheid - Een kenmerk van het medium zelf; het komt niet overeen met de snelheid van de deeltjes.
  • Frequentie - Het aantal trillingen per seconde.
  • Amplitude - De maximale waarde van een van de trillingsparameters. In het geval van geluid wordt dit gewoonlijk weergegeven als de maximale waarde van de luchtdruk of verplaatsing. Deze waarde is onafhankelijk van de frequentie en de geluidsnelheid.
  • amplitude
  • Luidspreker - De luidspreker zendt longitudinale geluidsgolven uit. Geluid wordt net als elke andere golf gekenmerkt door golflengte, frequentie, golfsnelheid en amplitude.

Voortplantingssnelheid

De voortplantingssnelheid is de snelheid waarmee golffronten zich voortplanten in een medium. Deze snelheid is niet hetzelfde als de snelheid waarmee de deeltjes zelf bewegen.

De voortplantingssnelheid hangt grotendeels af van het type medium. Er zijn echter ook andere factoren, zoals de temperatuur van het medium.

De geluidssnelheid in lucht bedraagt ongeveer 1200 km/u bij 0 °C. Bij -57 °C is dit echter slechts ongeveer 1060 km/u. In een vast medium kan de geluidssnelheid veel hoger zijn.

Frequentie

  • golffront - Een oppervlak dat bestaat uit deeltjes die in dezelfde fase trillen.
  • golflengte (λ) - De afstand tussen twee opeenvolgende golffronten. Het symbool is λ (labda). De golflengte van geluid dat voor de meeste mensen hoorbaar is, ligt tussen 16 mm en 16 m en de golfsnelheid is ca. 340 m/s.
  • deeltje - De deeltjes trillen.
  • Voortplantingssnelheid - Een kenmerk van het medium zelf; het komt niet overeen met de snelheid van de deeltjes.
  • Frequentie - Het aantal trillingen per seconde.
  • Amplitude - De maximale waarde van een van de trillingsparameters. In het geval van geluid wordt dit gewoonlijk weergegeven als de maximale waarde van de luchtdruk of verplaatsing. Deze waarde is onafhankelijk van de frequentie en de geluidsnelheid.
  • amplitude
  • Luidspreker - De luidspreker zendt longitudinale geluidsgolven uit. Geluid wordt net als elke andere golf gekenmerkt door golflengte, frequentie, golfsnelheid en amplitude.

Frequentie

Het aantal golffronten dat de waarnemer in een seconde bereikt, heet frequentie.

Hoe hoger de frequentie van de geluidsgolven, hoe hoger het geluid dat we waarnemen. Lagere geluiden hebben een lagere frequentie.

De standaardeenheid voor frequentie is de hertz (Hz). Als je bijvoorbeeld een geluid van 1000 Hz waarneemt, betekent dit dat er 1000 golffronten per seconde je oren bereiken.

Hoe hoger de voortplantingssnelheid en hoe kleiner de golflengte, hoe hoger de frequentie van een golf.

Het verband tussen deze drie parameters kan worden weergegeven met de volgende formule:
c = f * λ
(waarbij c de geluidsnelheid is, f de frequentie en λ de golflengte).

Het menselijk oor kan geluidsgolven waarnemen met een frequentie tussen 20 Hz en 20.000 Hz. Zeer lage geluiden met een frequentie lager dan 20 Hz worden infrageluid genoemd. Bijvoorbeeld olifanten gebruiken infrageluid om te communiceren.
Geluiden met een frequentie hoger dan 20.000 Hz worden ultrageluid genoemd. Vleermuizen en dolfijnen gebruiken ultrageluid om zich te oriënteren.

Amplitude

  • golffront - Een oppervlak dat bestaat uit deeltjes die in dezelfde fase trillen.
  • golflengte (λ) - De afstand tussen twee opeenvolgende golffronten. Het symbool is λ (labda). De golflengte van geluid dat voor de meeste mensen hoorbaar is, ligt tussen 16 mm en 16 m en de golfsnelheid is ca. 340 m/s.
  • deeltje - De deeltjes trillen.
  • Voortplantingssnelheid - Een kenmerk van het medium zelf; het komt niet overeen met de snelheid van de deeltjes.
  • Frequentie - Het aantal trillingen per seconde.
  • Amplitude - De maximale waarde van een van de trillingsparameters. In het geval van geluid wordt dit gewoonlijk weergegeven als de maximale waarde van de luchtdruk of verplaatsing. Deze waarde is onafhankelijk van de frequentie en de geluidsnelheid.
  • amplitude
  • Luidspreker - De luidspreker zendt longitudinale geluidsgolven uit. Geluid wordt net als elke andere golf gekenmerkt door golflengte, frequentie, golfsnelheid en amplitude.

Amplitude

De door ons waargenomen intensiteit van geluid is niet afhankelijk van de frequentie of voortplantingssnelheid. Ze wordt bepaald door de amplitude van de trilling, dat wil zeggen door de maximale verplaatsing van de deeltjes in het medium op een bepaalde plaats.

Bij niet-mechanische golven kan de amplitude niet worden geïnterpreteerd als maximale verplaatsing. Ze verwijst in dat geval naar de maximale waarde van een andere parameter. In het geval van elektromagnetische golven kan de amplitude worden gedefinieerd als maximale veldsterkte of maximale spanning.

Als de golffronten een rechte lijn of een vlak vormen, zal de amplitude van de trilling niet afnemen tijdens de voortplanting. In het algemeen zijn de golffronten echter bolvormig, zodat de energie van de golf zich steeds verder voortplant in de ruimte en de amplitude ervan afneemt naarmate de golf verder verwijderd is van de bron van de verstoring.

Fase

  • Golffases - Het faseverschil tussen twee trillende deeltjes die in fase zijn, is 0. Bij twee deeltjes die in tegenfase zijn, is dit 180°.

Fase

Aangezien trilling een cyclisch proces is, kan de huidige positie van een deeltje binnen een cyclus worden weergegeven als een hoek van 0-360°. De verplaatsing van een deeltje uit de evenwichtspositie hangt af van zijn huidige fase.

Deeltjes die in fase zijn, bewegen in dezelfde richting, zodat het faseverschil ertussen 0 bedraagt. Als het faseverschil tussen de trillende deeltjes 180° is, bewegen de deeltjes altijd in tegengestelde richting (ze zijn in tegenfase). Als het faseverschil 90° bedraagt, is er een kwartcyclus verschil tussen de fase van de deeltjes.

Gesproken tekst

Golfvorming

Een golf is een verstoring die zich voortplant door een medium. Golven kunnen zeer divers zijn, afhankelijk van de eigenschappen van het medium en de bron van de verstoring.

De eenvoudigste soort golven zijn mechanische golven die zich voortplanten door verschillende gassen, zoals geluidsgolven die zich voortplanten door de lucht. De geluidsbron zorgt ervoor dat luchtmoleculen beginnen te bewegen. Vervolgens gaan door de moleculen die al trillen ook de moleculen in de buurt trillen. Dit proces herhaalt zich, zodat de trilling zich voortplant.

Als de richting van de beweging van de deeltjes parallel is aan de richting van golfvorming, is de golf een longitudinale golf. In lucht plant geluid zich altijd voort als longitudinale golven. De lucht wordt dan samengeperst en vervolgens verdund, en daardoor ontstaan er golffronten. De afstand tussen de golffronten heet golflengte. Als de geluidssnelheid toeneemt, neemt de golflengte ook toe.

Voortplantingssnelheid

De voortplantingssnelheid is de snelheid waarmee golffronten zich voortplanten in een medium. Deze snelheid is niet hetzelfde als de snelheid waarmee de deeltjes zelf bewegen.

De voortplantingssnelheid hangt grotendeels af van het type medium. Er zijn echter ook andere factoren, zoals de temperatuur van het medium.

De geluidssnelheid in lucht bedraagt ongeveer 1200 km/u bij 0 °C. Bij -57 °C is dit echter slechts ongeveer 1060 km/u. In een vast medium kan de geluidssnelheid veel hoger zijn.

Frequentie

Het aantal golffronten dat de waarnemer in een seconde bereikt, heet frequentie.

Hoe hoger de frequentie van de geluidsgolven, hoe hoger het geluid dat we waarnemen. Lagere geluiden hebben een lagere frequentie.

De standaardeenheid voor frequentie is de hertz (Hz). Als je bijvoorbeeld een geluid van 1000 Hz waarneemt, betekent dit dat er 1000 golffronten per seconde je oren bereiken.

Hoe hoger de voortplantingssnelheid en hoe kleiner de golflengte, hoe hoger de frequentie van een golf.

Het menselijk oor kan geluidsgolven waarnemen met een frequentie tussen 20 Hz en 20.000 Hz. Zeer lage geluiden met een frequentie lager dan 20 Hz worden infrageluid genoemd. Bijvoorbeeld olifanten gebruiken infrageluid om te communiceren.
Geluiden met een frequentie hoger dan 20.000 Hz worden ultrageluid genoemd. Vleermuizen en dolfijnen gebruiken ultrageluid om zich te oriënteren.

Amplitude

De door ons waargenomen intensiteit van geluid is niet afhankelijk van de frequentie of voortplantingssnelheid. Ze wordt bepaald door de amplitude van de trilling, dat wil zeggen door de maximale verplaatsing van de deeltjes in het medium op een bepaalde plaats.

Bij niet-mechanische golven kan de amplitude niet worden geïnterpreteerd als maximale verplaatsing. Ze verwijst in dat geval naar de maximale waarde van een andere parameter. In het geval van elektromagnetische golven kan de amplitude worden gedefinieerd als maximale veldsterkte of maximale spanning.

Als de golffronten een rechte lijn of een vlak vormen, zal de amplitude van de trilling niet afnemen tijdens de voortplanting. In het algemeen zijn de golffronten echter bolvormig, zodat de energie van de golf zich steeds verder voortplant in de ruimte en de amplitude ervan afneemt naarmate de golf verder verwijderd is van de bron van de verstoring.

Fase

Aangezien trilling een cyclisch proces is, kan de huidige positie van een deeltje binnen een cyclus worden weergegeven als een hoek van 0-360°. De verplaatsing van een deeltje uit de evenwichtspositie hangt af van zijn huidige fase.

Deeltjes die in fase zijn, bewegen in dezelfde richting, zodat het faseverschil ertussen 0 bedraagt. Als het faseverschil tussen de trillende deeltjes 180° is, bewegen de deeltjes altijd in tegengestelde richting (ze zijn in tegenfase). Als het faseverschil 90° bedraagt, is er een kwartcyclus verschil tussen de fase van de deeltjes.

Gerelateerde items

De relatie tussen de harmonische trilbeweging en de circulaire beweging

De loodrechte projectie van het lichaam dat een uniforme cirkelbeweging uitvoert, maakt een harmonische beweging.

Hoe werkt een luidspreker?

Geluidsgolven in luidsprekers worden opgewekt door elektromagnetische inductie.

Stemgeluid

Bij het produceren van stemgeluid trillen de stembanden door de uitgeademde lucht.

Aardbeving

Een aardbeving is één van meest vernietigende natuurverschijnselen.

Concorde (1969)

Het allereerste supersonische passagiersvliegtuig dat haar intrede deed in 1976.

TGV POS-trein

De hogesnelheidstrein rijdt tussen Parijs en Zuid-Duitsland met een snelheid van 320 km/h.

Tsunami

Tsunamigolven zijn zeer hoge golven die een enorme vernietiging teweeg kan brengen.

B-2 "Spirit" (VS, 1989)

De Amerikaanse zware bommenwerper werd gebruikt in de Balkanoorlog, Afghanistan en Irak.

Drums

Drums worden gespeeld door het slaan op het membraan. Er zijn vele soorten drums.

Gitaar

De gitaar is een snaarinstrument verkrijgbaar in verschillende modellen.

Golfsoorten

Golven spelen een zeer belangrijke rol op allerlei gebieden van ons leven.

Het dopplereffect

Een naderende geluidsbron klinkt hoger dan een geluidsbron die zich verwijdert van de waarnemer.

Hoe werkt het? - Sonar

Deze animatie laat zien hoe sonars werken.

Maanradarexperiment (Zoltán Bay, 1946)

De Hongaarse wetenschapper was de eerste persoon die radarecho's vanaf de maan detecteerde, in 1946.

Zwaartekrachtgolven (LIGO)

Zwaartekrachtgolven zijn rimpels in de ruimtetijd, veroorzaakt door zware hemellichamen die versnellen of in een baan ronddraaien.

Afrikaanse olifant

Het grootste landzoogdier ter wereld.

Elektrische bel

Een constructie die met behulp van een elektromagneet werkt.

Kleine hoefijzerneus

Vleermuizen gebruiken echografie voor de jacht en voor hun oriëntatie.

Tuimelaar

De tuimelaar is een zeezoogdier dat zich met behulp van geluidssignalen oriënteert.

Het oor en het gehoor

Ons gehoororgaan zet de trillingen in de lucht om in elektrische signalen. Deze worden vervolgens door de hersenen verwerkt.

Added to your cart.