Practicum: Golven en trillingen – frequentie en golflengte – Natuurkunde Klas 1 HAVO

In dit practicum voor klas 1 HAVO onderzoek je de eigenschappen van golven via een trillend koord en een rimpelbak. Je meet frequentie, golflengte en golfsnelheid en verifieert de golfrelatie v = f × λ.

Leerdoel

Na dit practicum kun je de begrippen frequentie (f), golflengte (λ), periode (T) en amplitude definiëren, de golfrelatie v = f × λ toepassen, het onderscheid uitleggen tussen transversale en longitudinale golven, en staande golven verklaren (knooppunten en buiken).

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: HAVO klas 1 | Vak: Natuurkunde | Domein: B1 Informatieoverdracht / Golven | Golf, frequentie, golflengte, periode, amplitude, transversaal, longitudinaal, staande golf

Benodigdheden

• Elastisch koord (2–3 m), bevestigingspunt vaste wand
• Functiegenerator + luidspreker of trilmechanisme (voor vaste frequentie)
• Stroboscoop of camera (voor beeldfreezing bij staande golf)
• Rimpelbak (waterbak) + dompelaar + lichtbron van boven (optioneel)
• Liniaal, stopwatch

Achtergrondinformatie

Een golf is de voortplanting van een trilling door een medium. Periode T (s): tijd voor één volledige trilling. Frequentie f = 1/T (Hz). Golflengte λ (m): afstand tussen twee opeenvolgende punten met gelijke fase. Golfrelatie: v = f × λ. Staande golf: superpositie van twee gelijke golven in tegengestelde richting; vormt knooppunten (geen beweging) en buiken (max. amplitude).

Werkwijze

Deel A – Transversale golf op koord

1. Bevestig het koord aan een vast punt. Stel de functiegenerator in op f = 5 Hz. Observeer het patroon. Varieer f en zoek de fundamentele frequentie (één halve golf op het koord).
2. Meet bij de fundamentele modus de golflengte (λ = 2L, waarbij L = koordlengte). Bereken v = f × λ.
3. Zoek de tweede harmonische (twee halve golven): f₂ = 2 × f₁. Controleer.

Deel B – Rimpelbak (optioneel)

1. Stel de frequentie in op f = 10 Hz. Gebruik de stroboscoop om de golven “stil” te zetten.
2. Meet de golflengte λ van de waterrimpels. Bereken v = f × λ.

Meettabel

Verwerkingsvragen

1. De golfsnelheid op het koord is 12 m/s en f = 3 Hz. Bereken de golflengte.
2. Verklaar waarom de golfsnelheid gelijk blijft bij de tweede harmonische maar de golflengte halveert.
3. Geluid in lucht heeft v = 343 m/s en f = 440 Hz (noot A). Bereken de golflengte.

Uitwerking

V1: λ = v / f = 12 / 3 = 4,0 m.

V2: De golfsnelheid wordt bepaald door de eigenschappen van het medium (spanning en massadichtheid van het koord), niet door de frequentie. Bij de tweede harmonische is f verdubbeld, maar de golfsnelheid v blijft gelijk. Uit v = fλ volgt λ = v/f = v/(2f₁) = λ₁/2: de golflengte halveert.

V3: λ = v / f = 343 / 440 = 0,780 m ≈ 78 cm.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert elastische koorden, functiegeneratoren, rimpelbakken en stroboscopen voor golfpraktika in het voortgezet onderwijs.

Bekijk het assortiment natuurkunde of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.