Frequentie & trillingstijd

We gaan het in dit blok hebben over geluidsgolven, hoe ziet een geluidsgolf er uit en wat zijn de verschillen tussen geluidsgolven. We gaan het dan over frequentie en trillingstijd hebben. Hieronder een afbeelding met een voorbeeld van hoe geluidsgolven afgebeeld kunnen worden:

frequency-567755_640

Deze golven lijken heel erg op snaren die trillen. Als je bijvoorbeeld een snaar van een gitaar neemt dan kun je die ook laten trillen, dat ziet er dan ongeveer hetzelfde uit als op het plaatje hierboven. Je kunt bij een gitaar zelf tonen maken, dit doe je door met je vingers de snaar van een gitaar korter te maken. De hoogte van een toon die een snaar maakt hangt van verschillende dingen af:

  • Hoe dik de snaar is: hoe dikker de snaar hoe lager de toon. Een dunne snaar maakt dus juist een hogere toon.
  • Hoe lang de snaar is: hoe langer de snaar hoe lager de toon. Een korte snaar maakt dus juist een hogere toon.
  • Hoe strak een snaar is gespannen: hoe strakker hoe hoger. Een wat minder strak gespannen snaar geeft dus juist een lagere toon.

Wat is “frequentie” en wat heeft het met geluid te maken. We hadden het net over hoge en lage tonen. De frequentie zegt iets over de toon, een hoge frequentie betekent een hoge toon, een lage frequentie betekent een lage toon. Het aantal trillingen per seconde, dat noemen we de frequentie. Frequentie is dus het aantal trillingen per seconde. De frequentie wordt aangegeven in Hertz. Hoe meer trillingen in 1 seconde hoe hoger de frequentie. Trilt een voorwerp 200x per seconde dan is de frequentie 200Hz. Trilt een voorwerp vaker per seconde, bijvoorbeeld 1000x in 1 seconde, dan is de frequentie 1000Hz. Hoe hoger de frequentie is, hoe hoger het geluid.

In het volgende filmpje wordt geluid afgespeeld van lage tonen tot hoge tonen. Van laag (1Hz) tot hoog (20.000Hz). Wij mensen kunnen niet elke frequentie waarnemen (horen). Ons bereik, het gebied wat we kunnen horen is ongeveer 20Hz – 20.000 Hz. Voorwerpen die minder dan 20x per seconde trillen (onder de 20Hz) horen de meeste mensen dus niet en voorwerpen die boven de 20.000x trillen (boven de 20.000Hz) horen de meeste mensen ook niet, honden kunnen hogere frequenties wel horen. Ook andere dieren hebben een ander frequentiebereik dan mensen, er zijn dieren met een groter frequentiebereik en dieren die juist minder frequenties horen.

Het filmpje is bedoeld om te testen wat jouw gehoorbereik is, vanaf waar hoor je geluid en tot waar (of hoor je helemaal tot het einde!?)

De frequentie is dus het aantal trillingen per seconde. De trillingstijd (het woord zegt het al) is de tijd die 1 trilling duurt. Als er dus 100 trillingen in 1 seconde passen dan duurt 1 trilling 1:100 (1/100) seconden. Dat is 0,01 seconden (een honderdste). Hierbij hoort een formule die je moet onthouden: f=1:T. De f=frequentie in Hertz en de T=trillingstijd in seconde. Ook dat moet je onthouden. Hieronder een filmpje waarin uitgelegd wordt hoe je met deze formule de frequentie kunt berekenen. Je mag hierbij altijd een rekenmachine gebruiken!

Is het nog niet helemaal duidelijk hoe het werkt met de formule, dan kun je het volgende filmpje nog bekijken. Snap je al wel hoe je de frequentie met de formule kunt berekenen dan kun je dit filmpje overslaan.

Na het bekijken van de filmpjes kun je de opdrachten maken die hieronder bij het huiswerk staan.