Natuurkunde Opgaven/Golven, staand

Dit artikel is nog niet gereed voor Wikibooks (Werk in uitvoering)

Deze pagina voldoet (nog) niet aan de afspraken binnen Wikibooks. Om die reden is het geplaatst op de lijst van pagina's die na een maand misschien verwijderd worden, waar het na afloop van deze termijn opnieuw geëvalueerd wordt.

Pas als de pagina zo is verbeterd en aangepast dat het wel binnen Wikibooks past, kan dit sjabloon verwijderd worden. Geef dit aan op de lijst door het toevoegen van de reden.

Vorige pagina

Inhoudsopgave

Volgende pagina

Index

Voor uitleg over deze pagina: klik op "uitklappen" rechts in dit kader.

Op onderstaande pagina zijn alleen de vragen zichtbaar in een kader op een afwijkende ondergrond. Binnen het kader is rechts een knop zichtbaar: "Uitklappen", vergelijkbaar met de knop om deze tekst te openen. Door op deze knop te klikken wordt het antwoord van de betreffende vraag zichtbaar.
Vaak, maar niet altijd is er ook een uitwerking bij de vraag aanwezig. Deze blijft bij het openen van het antwoord nog onzichtbaar, maar opnieuw is, als een uitwerking beschikbaar is, een knop "Uitklappen" aanwezig om de uitwerking zichtbaar te maken. Ontbreekt bij het antwoord de knop "Uitklappen", dan is geen uitwerking bij de vraag beschikbaar.

Indien gewenst kunnen antwoord en uitwerking ook weer onzichtbaar gemaakt worden door op de zelfde plek als waar de knop "Uitklappen" aanwezig was op de knop "Inklappen" te klikken.

1.
De golflengte van twee interfererende golven is 50 cm. Hun toppen liggen 12,5 cm uit elkaar. Bereken het faseverschil.

{\ce {1/2\ fase}}

De afstand tussen de toppen is 12,5/50 = 1/4 fase

2.
De golflengte van twee interfererende golven is 150 cm. Hun toppen liggen 12,5 cm uit elkaar. Bereken het faseverschil.

{\ce {0.8 fase}}

3.

{\ce {^{4}_{2}He}}

4.
In een gespannen snaar heeft de transversale golf een snelheid van 500 m/s. De snaar is 87,5 cm lang. Wat is de frequentie van de grondtoon van deze snaar?

286 Hz

De frequentie is het aantal golven per seconde Het aantal golven per seconde is het aantal meters dat de golf in een seconde aflegt gedeeld door de golflengte.

{\ce {f\ =\ n_{golf}\ =\ {\frac {v_{golf}(m/s)}{\lambda \ (m)}}\ (s^{-1})}}

De lengte van de snaar is slechts de halve golflengte van de grondtoon, de golflengte is dus

{\ce {\lambda \ =\ 2\ \times \ l_{snaar}\ =2\ \times \ 0,875(m)\ =\ 1,75\ m}}

zodat

{\ce {n_{golf}\ =\ {\frac {500(m/s)}{1,75\ (m)}}\ s^{-1}\ =\ 286\ (s^{-1})\ =\ 285,71428571\ Hz}}

Het aantal significante cijfers in de gegevens = 3, dus het antwoord is:

{\ce {F = 286 Hz}}

5.
Een aan de bovenzijde afgesloten orgelpijp heeft een lengte van 7,50 m. De tmperatuur is 25 °C. Welke frequentie zal de grondtoon van deze orgelpijp hebben?

De frequentie = 22,9 Hz.

Per seconde passeert er een geluidstrein met een lengte van de geluidssnelheid, bij de heersende temperatuur, in meter per seconde. Het aantal golven dat per seconde passeert is de lengte van de geluidstrein per seconde gedeeld door de lengte van 1 golf. In formulevorm:

{\ce {l_{geluidsafstand\ per\ seconde}\ =\ geluidssnelheid}}

Frequentie is het aantal golven dat per seconde passeert.

{\ce {Frequentie\ =\ n_{golven\ per\ seconde}\ =\ {\frac {l_{geluidsafstand\ per\ seconde}}{golflengte}}}}

Voor een aan de bovenzijde afgesloten orgelpijp geldt dat er zowel onderin als boven de pijp een knoop zit. In het midden van de pijp zit een buik in de longitudinale golf. Een hele golf betaat echter uit twee buiken per golflengte. De golflengte is dus twee keer de lengte van de orgelpijp.

{\ce {golflengte\ =\ 2\ \ \times lengte_{orgelpijp}}}

Invullen geeft nu:

{\ce {golflengte\ =\ 2\ \ \times 7,50(m)\ =\ 15.0(m)}}

en:

\mathrm {Frequentie\ ={\frac {343({\frac {m}{s}})}{15,0(m)}}\ =\ 22,9\left({\frac {\frac {m}{s}}{m}}\right)\ =\ 22,9\ \left({\frac {1}{s}}\right)\ =\ 22,9\ (Hz)}