BioDome.nl - Natuurkunde

Natuurkunde

Doelstelling Gentherapie en Genetische manipulatie

Natuurkunde Het Système International (SI) Druk
Elektriciteit
Automatische Systemen
Kracht, Arbeid en Energie
Verandering van Kracht en Snelheid Trillingen en Tonen

Trillingen en tonen:

Kenmerkende trillingsgrootheden.

Een trilling is een periodieke beweginf om een evenwichtsstand.

De frequentie is het aantal ttrillingen per tijdseenheid.
Het verband tussen T en f is:

f = 1 / T of T = 1 / f

Met	T: de trillingstijd in s
	f: de frequentie in Hz of in s^-1

Voor de fase geldt:

j = t / T of j = f • t

Met	j: de fase vanaf t = 0 s
	f: de frequentie in Hz
	T: de trillingstijd in s
	t: het tijdstip in s

De grootheden die een trilling beschrijven zijn de frequentie f (en dus de trillingstijd T), de amplitudo A en de fase j..
De uitwijking u geeft de afstand aan van het trillende voorwerp tot de evenwichtstand.

Trillingen beschrijven.

De gereduceerde fase j_r vind je door van de fase j alleen het gedeelte achter de komma te nemen. Je laat het gehele getal weg.
Er geldt voor een trilling: 0 £ j_r < 1.

Twee voorwerpen bewegen in fase (synchroon) als op elk tijdstip hun gereduceerde fase gelijk is.
Twee voorwerpen bewegen in tegenfase, als op elk tijdstip hun gereduceerde fase ½ verschilt.

Geluid als trilling.

Hoe groter de frequentie van een trillingsbron, dest te hoger is de toon. Hoe groter de amplitudo van een trilling, des te groter is de geluidssterkte.

Trillende veren.

Voor de resulterende kracht op een harmonisch trillend voorwerp geldt:

F^®_res = -C • u^®

Met	F^®_res: de resulterende kracht op een voorwerp in N
	C: de krachtconstante in N/m
	u^®: de uitwijking in m

De trillingstijd van een voorwerp dat harmonisch trilt, kun jet berekenen met:

T = 2 p Ö(m /C)

Met	T: de trillingstijd in s
	m: de massa in kg
	C: de krachtconstante in N/m

Slingers.

De slingertijd van elke mathematische slinger kun je berekenen met:

T = 2 p Ö(l /g)

Met	T: de trillingstijd in s
	l: de lengte van de slinger in m
	g: de valversnelling in m /s², in Nederland: g = 9,81 m /s²

Resonantie van vaste voorwerpen.

De frequentie(s) waarmee een voorwep van nature trilt, heet/heten de eigenfrequentie(s).

Resonantie treedt op als je een voorwerp dwingt te trillen in een frequentie die gelijk is aan (een van) zij eigenfrequentie(s).

Voor de frequenties van tonen van een snaar die aan beide kanten is ingeklemd, geldt:

f_n = n • f₁

Met	f₁: de frequentie van de grondtoon in Hz
	f₂: de frequentie van de eerste boventoon in Hz
	f₃: de frequentie van de tweede boventoon in Hz
	n: het aantal buiken: 1, 2, 3, ...