Domein Trillingen en golven

Module trillingen en signalen

Begrippenlijst
  • Periodieke Beweging: een beweging die zich herhaalt binnen een vaste periode, zoals de cyclus van dag en nacht of de vier seizoenen.
  • Periode: de tijd die nodig is voor het voltooien van één volledige cyclus van een periodieke beweging.
  • Fase: beschrijft hoe ver een periodieke beweging is gevorderd binnen één cyclus.
  • Gereduceerde fase: de fase na het verwijderen van alle volledige cycli, wat aangeeft hoe ver een beweging in zijn huidige cyclus is.
  • Faseverschil: een maat voor hoeveel één cyclus voor- of achterloopt op een andere. Het wordt gebruikt om twee cycli te vergelijken.
  • Trilling: een specifiek type periodieke beweging rond een evenwichtsstand.
  • Amplitude: de maximale uitwijking van de trilling vanuit de evenwichtsstand.
  • Frequentie: het aantal trillingen per seconde, uitgedrukt in Hertz (Hz).
  • Amplitudemodulatie (AM): een techniek waarbij de intensiteit van een signaal verandert om informatie te dragen, terwijl de frequentie en fase constant blijven.
  • Frequentiemodulatie (FM): een methode waarbij de frequentie van een signaal wijzigt om informatie over te brengen, met constante amplitude en fase.

Module trillingsenergie en resonantie

Begrippenlijst
  • Trillingsenergie: de energie die komt kijken bij het heen en weer bewegen van iets, zoals een veer of een slinger.
  • Harmonische trillingen: bewegingen die heen en weer bewegen rond een evenwichtspunt in een mooi en regelmatig patroon, zoals de beweging van een pendule van een oude klok.
  • Gedempt massaveersysteem: als iets trilt maar langzaam stopt met trillen door de weerstand die het systeem ervaart. Denk hierbij aan hoe een auto stopt met trillen nadat die over een drempel is gereden.
  • Veerenergie: de energie opgeslagen in een uitgerekte of ingedrukte veer.
  • Kinetische energie: de energie die een voorwerp heeft omdat het beweegt.
  • Resonantie: het versterken van een trillen of aan het trillen brengen van een voorwerp die wordt beïnvloed door een andere trilling met een frequentie dichtbij de eigenfrequentie van het voorwerp. Een voorbeeld hiervan is de Tacoma Narrows Bridge die instortte door resonantie

Module lopende golven

Begrippenlijst

Lopende golven: golven die zich verplaatsen door een medium, zoals:

  • Transversale golven: golven waarbij de deeltjes van het medium loodrecht op de voortplantingsrichting bewegen. Bijvoorbeeld golven op een snaar.
  • Longitudinale golven: golven waarbij de deeltjes van het medium parallel aan de voortplantingsrichting bewegen. Bijvoorbeeld geluidsgolven.
  • Puls golven: korte, niet-continue golven die zich eenmaal voortplanten door een medium.
  • Continue golven: ononderbroken golven die blijven voortplanten door een medium.

Eigenschappen van golven

  • Frequentie: het aantal golven dat per seconde passeert.
  • Golflengte: de afstand tussen twee opeenvolgende gelijke punten van de golf.
  • Voortplantingssnelheid: de snelheid waarmee de golf zich door het medium beweegt.
  • Amplitude: de maximale uitwijking van een punt op de golf ten opzichte van zijn rustpositie.

Fasen van golven

  • Fase: beschrijft hoe ver een periodieke beweging is gevorderd binnen één cyclus.
  • Gereduceerde fase: de fase na het verwijderen van alle volledige cycli, wat aangeeft hoe ver een beweging in zijn huidige cyclus is.
  • Faseverschil: een maat voor hoeveel één cyclus voor- of achterloopt op een andere. Het wordt gebruikt om twee cycli te vergelijken.

Module geluid

Begrippenlijst
  • Geluidsgolf: een type longitudinale golf waarbij drukveranderingen zich voortplanten door een medium.
  • Golfsnelheid: de snelheid waarmee een golf zich verplaatst door een medium. Voor geluid is dit afhankelijk van het medium (bijv. lucht, water, staal) en temperatuur. In lucht is de geluidsnelheid ca. 343 m/s bij 20 °C.
  • Golflengte: de afstand tussen twee opeenvolgende gelijke punten (of compressies) van de golf.
  • Frequentie: het aantal golven dat per seconde passeert, gemeten in Hertz (Hz).
  • Toonhoogte: de perceptie van de frequentie van een geluid. Hogere frequenties worden ervaren als hogere tonen.
  • Geluidsterkte: de energie die de geluidsgolf per tijdseenheid per oppervlakte-eenheid overdraagt, vaak uitgedrukt in decibel (dB).
  • Decibel (dB): een logaritmische eenheid die gebruikt wordt om geluidsterkte te meten. Een verdubbeling van de geluidsintensiteit staat gelijk aan een toename van 3 dB.
  • Gehoorschade: schade aan het gehoor die kan optreden bij langdurige blootstelling aan hoge geluidsniveaus.

Module muziekinstrumenten

Begrippenlijst
  • Staande golven: golven die binnen een medium zoals een snaar of luchtkolom ontstaan, door de interferentie van twee golven met dezelfde frequentie en amplitude, maar in tegenovergestelde richting.
  • Interferentie: het fenomeen dat optreedt wanneer twee of meer golven samenkomen en samenvoegen tot een nieuwe golfvorm.
  • Knooppunten: de punten in een staande golf waar de amplitude van de trilling nul is.
  • Buikpunten: de punten in een staande golf waar de amplitude het grootst is.
  • Grondtoon: de grondtoon is de laagste frequentie van een staande golf.
  • Boventonen: veelvouden van de grondtoon, met altijd een hogere frequentie.
  • Golflengte (λ): de afstand tussen twee opeenvolgende gelijke punten van een golf, zoals van piek tot piek of dal tot dal.
  • Frequentie (f): het aantal golven dat per seconde passeert, uitgedrukt in Hertz (Hz).
  • Voortplantingssnelheid (ν): de snelheid waarmee een golf zich door een medium verplaatst.
    -Snaarinstrumenten: de golflengte van de grondtoon op een snaar is twee keer de lengte van de snaar. Dit principe wordt gebruikt om de frequentie van de tonen die een snaarinstrument produceert te bepalen.
  • Blaasinstrumenten: de staande golven in blaasinstrumenten worden gevormd door de lucht die in de buis trilt. De lengte van de buis en of de buis aan beide kanten open is of aan één kant gesloten, beïnvloedt de golflengte van de staande golf en dus de geproduceerde toon.
  • Uniek geluid van een instrument: de unieke klank van een instrument komt voort uit een combinatie van de grondtoon en de boventonen die het instrument produceert. Elk instrument heeft een kenmerkende set van boventonen die samen met de grondtoon de klankkleur bepalen.