Eduqaleeromgeving
4 havoLeeromgeving Natuurkunde · 4 havo H4 Trillingen
0%
Leeromgeving›Natuurkunde›4 havo›H4 Trillingen›4.2b
Hoofdstuk 4 · Les 4 van 8

Geluid op de oscilloscoop

Een toongenerator maakt een elektrische trilling, een luidspreker maakt er geluid van, en een microfoon zet het geluid weer om in een elektrische trilling. Op een oscilloscoop zie je die trilling als een grafiek: het oscillogram.

20 min

Na deze les kun je

  • de amplitude en de trillingstijd bepalen uit een oscillogram
  • toonhoogte en geluidssterkte koppelen aan frequentie en amplitude

Dit weet je al

Het (u,t)-diagram (les 4.2a) en f = 1/T (les 4.1b).

Hokjes omrekenen

Het scherm heeft een rooster van hokjes, in het Engels div (division).

  • Verticaal: de spanning per hokje, bijvoorbeeld 0,50 V/div.
  • Horizontaal (de tijdbasis): de tijd per hokje, bijvoorbeeld 1,0 ms/div.

Reken altijd eerst het aantal hokjes om met de instelling.

Een oscillogram. De amplitude is 2,4 hokjes; vier volledige trillingen beslaan 10 hokjes.
Een oscillogram. De amplitude is 2,4 hokjes; vier volledige trillingen beslaan 10 hokjes.
✎Voorbeeld 1: oscillogram uitlezen

In het oscillogram hierboven is verticaal 0,50 V/div en horizontaal 0,50 ms/div ingesteld. Bepaal de amplitude en de frequentie.

A=2,4×0,50=1,2 V\begin{aligned} A &= 2{,}4 \times 0{,}50 \\ &= 1{,}2\ \text{V} \end{aligned}
  1. Vier trillingen beslaan 10 hokjes:
4T=10×0,50=5,0 ms\begin{aligned} 4T &= 10 \times 0{,}50 \\ &= 5{,}0\ \text{ms} \end{aligned}
T=5,04=1,25 ms\begin{aligned} T &= \frac{5{,}0}{4} \\ &= 1{,}25\ \text{ms} \end{aligned}
f=11,25⋅10−3=8,0⋅102 Hz\begin{aligned} f &= \frac{1}{1{,}25 \cdot 10^{-3}} \\ &= 8{,}0 \cdot 10^2\ \text{Hz} \end{aligned}

Toon en geluidssterkte

  • Hoe hoger de frequentie, hoe hoger de toon. Op het scherm: de trillingen liggen dichter bij elkaar.
  • Hoe groter de amplitude, hoe harder het geluid. Op het scherm: de pieken zijn hoger.

Een stemvork geeft een zuivere sinus. Een viool of piano die dezelfde toon speelt, geeft een ingewikkelder oscillogram met dezelfde trillingstijd. Het menselijk gehoor ligt ruwweg tussen 20 Hz en 20 kHz (Binas 15C).

!Hokjes zijn geen seconden

Een aantal hokjes is geen tijd. Vermenigvuldig altijd met de tijdbasis (s/div of ms/div).

Even controleren

Snap je het?

Je draait de toongenerator harder, maar niet hoger. Wat verandert er aan het oscillogram?

Eén trilling beslaat 4,0 hokjes bij 2,0 ms/div. Bereken de frequentie.

↗Hoe hangt dit samen?

In paragraaf 4.3 zie je waarom een snaar en een stemvork elk een eigen toon hebben.

Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.