Practicum: Geluid – frequentie en geluidssnelheid – NaSk1 Klas 2 VMBO-T

In dit practicum voor klas 2 VMBO-T onderzoek je de eigenschappen van geluid via stemvorken en een oscilloscoop (of gratis smartphone-app). Je koppelt de frequentie aan toonhoogte, trillingstijd en golflengte, en berekent de geluidssnelheid.

Leerdoel

Na dit practicum kun je de begrippen frequentie, toonhoogte, amplitude en geluidssnelheid definiëren, de relatie uitleggen tussen frequentie en toonhoogte, de formule v = f × λ toepassen, en het verschil uitleggen tussen geluid (drukgolven in medium) en licht (elektromagnetisch).

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: VMBO-T klas 2 | Vak: NaSk1 | Domein: F Geluid | Geluid, frequentie, toonhoogte, amplitude, geluidssnelheid, oscilloscoop, echo, trilling

Benodigdheden

• Stemvorken (bijv. 256 Hz en 440 Hz), rubberhamer
• Oscilloscoop of smartphone met app (bijv. PhyPhox of spectrumanalyser)
• Liniaal of meetlint (voor echo-meting op buitenlocatie)
• Resonantiedoos (voor stemvork)

Achtergrondinformatie

Geluid is een drukgolf: trillingen van luchtdeeltjes die zich voortplanten. Frequentie f (Hz): aantal trillingen per seconde → bepaalt toonhoogte. Hoge f = hoge toon; lage f = lage toon. Menselijk gehoor: 20–20 000 Hz. Amplitude: de “hoogte” van de trilling → bepaalt het volume (dB). Geluidssnelheid in lucht: v ≈ 340 m/s (bij 20°C). Golflengte: λ = v / f. Echo: geluid wordt gereflecteerd door een harde wand; tijdsvertraging = 2 × afstand / v.

Werkwijze

Proef A – Frequentie meten met oscilloscoop/app

1. Sla de stemvork van 256 Hz aan. Houd voor de microfoon van de smartphone (PhyPhox app: “Acoustic stopwatch” of “Audio spectrum”). Lees de frequentie af. Vergelijk met de opschrift-waarde. Teken de trilling (periode T = 1/f).
2. Herhaal met de 440-Hz-stemvork. Vergelijk het golfpatroon.

Proef B – Geluidssnelheid (echo-methode, buiten)

1. Sta op bekende afstand d van een harde muur (d ≥ 30 m). Klap in je handen. Meet de tijd t totdat je de echo hoort. v = 2d / t.
2. Herhaal 3× en bereken het gemiddelde.

Meettabel Proef B

Verwerkingsvragen

1. Een stemvork trilt met f = 440 Hz. Bereken de golflengte λ als v = 340 m/s.
2. Je hoort een echo na t = 0,25 s van een gebouw op afstand d. Bereken d.
3. Verklaar waarom geluid niet door een vacuüm kan reizen, maar licht wel.

Uitwerking

V1: λ = v / f = 340 / 440 = 0,77 m.

V2: d = v × t / 2 = 340 × 0,25 / 2 = 85 / 2 = 42,5 m.

V3: Geluid is een mechanische drukgolf: luchtmoleculen duwen tegen elkaar aan. Er zijn moleculen nodig als medium. In een vacuüm zijn er geen deeltjes om de trilling door te geven → geen geluid. Licht is een elektromagnetische golf: veranderend elektrisch en magnetisch veld dat zichzelf voortplant. Licht heeft geen medium nodig en kan wel door het vacuüm.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert stemvorken, oscilloscopen en geluid-meetsets voor geluidspraktika in het voortgezet onderwijs.

Bekijk het assortiment scheikunde artikelen Bekijk het assortiment natuurkunde artikelen of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

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