Geluid, superpositie en interferentie

1. Wanneer kunnen voorwerpen optreden als geluidsbron? En wanneer hoor je dan een zuivere toon?
2. Wat bepaald de hoogte van de toon? En wat bepaald de hardheid?
3. Tussen welke twee frequenties kunnen jonge mensen nog horen? En wat gebeurd er als je ouder wordt met je gehoor?

4. Als wat voor een soort golf plant geluid zich voort? Leg uit. 
5. Wat is de geluidssnelheid? En van welke twee dingen hangt deze af? 
6. Wat is superpositie? Leg uit.

1. Voorwerpen, of onderdelen van voorwerpen die bewegen, kunnen geluiden voortbrengen. Ze treden dan op als geluidsbron. Is de beweging een harmonische trilling, dan hoor je een zuivere toon. 

2. De frequentie bepaald de hoogte van de toon, de amplitude bepaalt de hardheid ervan. Hoge tonen hebben een hogere frequentie dan lage tonen. Hard geluid heeft een grotere amplitude dan zacht geluid. 

3. Geluiden met frequenties tussen de 20 Hz en de 20.000 Hz kunnen ze nog waarnemen. Bij oudere mensen is het gehoor minder gevoelig voor hoge tonen. 

4. Als een longitudinale golf. De conus van een luidspreker beweegt heen en weer. Bij het naar echts gaan van de conus wordt het luchtlaagje ernaast samengeperst. Op die plaats nemen de dichtheid en de druk van de lucht toe, en krijg je een verdichting. Het samengeperste luchtlaagje zet weer uit en drukt daarbij het daarnaast gelegen luchtlaagje samen. Deze tijdelijke verhoging van luchtdruk verplaatst zich steeds verder van de luidspreker af. Zo plant zich vanaf de luidspreker een verdichting voort in de omliggende ruimte. Even later beweegt de conus naar links. Omdat er meer ruimte is voor de lucht gaan nu luchtdruk en dichtheid omlaag. Nu treedt er een verdunning op, die naar de omgeving wordt doorgegeven. Als de conus heen en weer blijft bewegen, wordt een verdichting steeds opgevolgd door een verdunning. 

5. De afstand tussen twee  opeenvolgende verdichtingen of verdunningen is de golflengte. Het verband tussen de golflengte, de frequentie en de voortplantingssnelheid is
v = f x labda. In dit geval noem je de golfsnelheid v de geluidssnelheid. Deze hangt af van het medium waarin het geluid zich voortbeweegt, en ook van de temperatuur. 

6. Elke geluidsbron veroorzaakt een drukgolf. Als twee geluidsbronnen tegelijkertijd geluid uitzenden, kan je beide drukgolven tegelijkertijd horen. De totale drukgolf is dan gelijk aan de som van de afzonderlijke drukgolven. Dat je dit mag optellen, noem je superpositie. Je oren vangen dus de superpositie van twee geluiden op.