Oefentoets Geluid 2HAVO/VWO
Het aantal punten komt overeen met het aantal denkstappen dat nodig is om op het antwoord te komen. Hieraan kan je zien hoe lang je antwoord ongeveer hoort te zijn.
Golven in water
1 (1p) Hiernaast zien we hoe een eend beweegt als er een golf langs komt. Leg uit of de eend een trilling of een golfbeweging uitvoert.
Star Wars
2 (2p) Als bij sciencefictionfilms zoals Star Wars een ruimteschip in stukken wordt geschoten, dan is in de wijde omgeving van dit schip een enorme knal te horen. Leg uit waarom dit niet realistisch is. Gebruik in je antwoord het woord medium.
Aardbevingen
Aardbevingen komen in twee varianten voor. Linksonder zien we de zogenaamde P-golf en rechtsonder de zogenaamde S-golf.
3 (2p) Leg uit welk van deze golven een longitudinale golf is en welke een transversale golf.
De gitaar
Als men een bepaalde gitaarsnaar aanslaat, begint deze te trillen met een frequentie van 880 Hz.
4 (3p) Bereken de trillingstijd in milliseconde.
De snaar heeft bij het trillen een amplitude van 0,5 mm.
5 (4p) Teken het (u,t)-diagram van een aantal trillingen van de snaar.
De oscilloscoop
Hieronder zien we twee keer hetzelfde oscilloscoopbeeld afgebeeld van een geluidsignaal.
6 (2p) Teken in de linker afbeelding hoe de trilling eruit zou zien als de toon even hoog was, maar de geluidsterkte een stuk lager was.
7 (2p) Teken in de rechter afbeelding hoe de trilling eruit zou zien als de geluidsterkte van de toon even groot was, maar de toon een stuk hoger was.
Hieronder is een oscilloscoopbeeld te zien van een trilling. De oscilloscoop staat ingesteld op 0,1 ms/div.
8 (5p) Bepaal de frequentie van deze trilling.
Een microfoon zet een trilling om in een elektrisch signaaltje. De oscilloscoop meet dit signaal in volt.
Op de verticale as staat de oscilloscoop ingesteld op 0,5 V/div.
9 (VWO, 2p) Geef de amplitude van het signaal in volt.
Orka’s
Orka’s kunnen in zeewater met elkaar communiceren over afstanden tot wel 15 km.
10 (VWO, 3p) Bereken hoe lang een geluidsignaal hierover doet.
De frequentie van de geluidspulsen die de Orka’s uitzenden is 10 Hz.
11 (VWO, 2p) Bereken hiermee de golflengte van het geluid.
De Slinky
Hieronder zien we een golf in een slinky die is gemaakt door de slinky aan de linkerkant heen en weer te bewegen met een frequentie van 2 Hz. Linksonder de afbeelding kan je de schaal vinden waarop de slinky is afgebeeld.
12 (VWO, 4p) Bereken de golfsnelheid van de slinky.
Antwoorden
1 ❶ De eend maakt een trilling, want de eend beweegt heen en weer om een evenwichtsstand.
2 ❶ In de ruimte heerst een vacuüm.
❶ Er is in de ruimte dus geen medium om de geluidstrillingen door de geven.
3 ❶ Links gaat de golf naar rechts en de trilling van links naar rechts. Het materiaal trilt hier dus evenwijdig aan de beweging van de golf. We hebben hier dus te maken met een longitudinale golf.
❶ Rechts gaat de golf naar rechts en de trilling omhoog en naar beneden. Het materiaal trilt hier dus loodrecht op de beweging van de golf. We hebben hier dus te maken met een transversale golf.
4 ❶ T = 1/f
❶ T = 1/880 = 0,0011 s
❶ 0,0011 s = 1,1 ms 5
❶ Teken de grootheid met tussen haakjes de eenheid bij de assen.
❶ Teken de stapjes bij de assen.
❶ Teken de trilling met een amplitude van 0,5 mm
❶ Teken de trilling met een trillingstijd van 1,1 ms.
6 ❶❶ Zelfde frequentie en kleinere amplitude 7 ❶❶ Zelfde amplitude en grotere frequentie.
8 ❶ 6 trillingen komt overeen met ongeveer 7,4 hokjes
❶ 1 trilling komt dus overeen met 7,4 / 6 = 1,2 hokjes
❶ T = 1,2 x 0,1 = 0,12 ms T = 0,12 ms = 0,00012 s
❶ f = 1/T
❶ f = 1/0,00012 = 8108 Hz
9 ❶ De hoogste piek komt 2,8 hokjes boven de evenwichtsstand uit.
❶ 2,8 x 0,5 = 1,4 V
10 ❶ vzeewater = 1510 m/s
❶ Δt = Δx / v
❶ Δt = 15 000 / 1510 = 9,9 s 11 ❶ λ = v / f
❶ λ = 1510 / 10 = 151 m 12 f = 2 Hz
❶ In de onderstaande afbeelding is aangegeven hoe groot één golflengte is.
De aangegeven afstand voor een meter past 4,5 x in de golflengte. Er geldt dus:
❶ λ = 4,5 m
❶ v = λf
❶ v = 4,5 x 2 = 9 m/s
