Inloggen

Boomwhackers
vwo 2023, 1e tijdvak, opgave 4




Vraag 16

Het gaat hier om een buis met twee open uiteinden. De verhoudingen van de frequenties van de grondtoon en de boventonen is dus 1:2:3:4…. In figuur 2 is de frequentie van de 3e piek (n=3) het makkelijkst af te lezen: 800 Hz is. Dit betekent dat frequentie van de grondtoon (n=1) gelijk is aan 800/3 = 266,67 Hz. Voor de golflengte vinden we dan met v=f·λ en een geluidssnelheid van 343 ms-1 (Binas tabel 15A)

λ = 343 / 266,67 = 1,2862 m

In de grondtoon past er in de buis een halve golflengte. Voor de akoestische lengte vinden we dan

L = ½λ = ½·1,2862 = 0,6431 m

Afgerond op twee significante cijfers is dit 64 cm.

Vraag 17

De in de opgave gegeven formule luidt
br>La = L + 2·0,31·d

Omdat er iets (positiefs) bij L wordt opgeteld betekent dit dat de akoustische lengte (La) altijd groter is dan de werkelijke lengte (L). Dit betekent dat de golf niet 'past' in de buis en dat de buiken aan het uiteinde buiten de buis vallen.

Vraag 18

Als de binnendiameter met een schuifmaat wordt gemeten wordt deze met drie i.p.v. twee (4,0 cm) cijfers nauwkeurigheid bekend. Als deze waarde van d wordt ingevuld in de formule wordt deze vermenigvuldigd met '0,31'. Dit is een experimenteel bepaalde waarde met twee significante cijfers. Na de berekening moet het antwoord van 2·0,31·d dus ook op twee cijfers worden afgerond en de nauwkeurigheid neemt dus niet toe als alleen d nauwkeuriger wordt gemeten. Jelle heeft dus geen gelijk.

Vraag 19

Voor de akoestische lengte met de getallen zoals die in de opgave gegeven staat vinden we

La = 0,301 + 2·0,31·0,040 = 0,301 + 0,0248 m

Volgens de regels voor afronden bij optellen en aftrekken wordt dit afgerond op 3 cijfers achter de komma en wordt dus afgerond 0,326 cm. Dit zijn drie significante cijfers en de berekende golflengte zal dus ook 3 significantie cijfers hebben. Bij een golflengte van 1,0 m betekent dit een marge van een cm. Als we in figuur 3 kijken naar de horizontale schaal zien we dat een hokje gelijk is aan 20 cm. Dit zou neerkomen of een meetonzekerheid van een twintigste van een hokje. Dit is veel te klein om goed weer te kunnen geven in de grafiek.

Vraag 20

Zie afbeelding hieronder.
  • Omdat f en λ omgekeerd evenredig zijn is op de metingen een coördinatentransformatie uitgevoerd. Op de horizontale as staat daarom niet λ maar 1/λ. De bijbehorende eenheid is dan geen m maar 1/m.
  • De twee lijnen zijn zo getrokken dat ze door O lopen en dat alle punten met de bijbehorende marge er net binnen vallen.
  • Voor de geluidssnelheid geldt v=f·λ. Op de x-as van de grafiek staat geen λ maar λ-1. Als we in de formule λ = 1/λ-1 in vullen wordt dit

    v = f / λ-1

    Dit betekent dat v gelijk is aan de richtingscoëfficiënt van de lijn. Voor de bovenste en onderste lijn vinden we respectievelijk

    v = 600/1,72 = 348,8 ms-1

    v = 600/1,8 = 333,3 ms-1

    De gemeten geluidssnelheid ligt dus tussen 3,3·102 ms-1 en 3,5·102 ms-1.











boomwhacker-1



Vraag over "Boomwhackers"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Boomwhackers

Op zondag 10 mei 2026 om 20:41 is de volgende vraag gesteld
ik begrijp vraag 20 en deed het goed. allen hoezo zou je niet gewoon v = f * y kunnen doen?

Erik van Munster reageerde op zondag 10 mei 2026 om 20:54
Dat kan inderdaad met v = f•λ alleen… welke f en λ vul je dan in? Als je één van de meetpunten kiest is dat niet nauwkeurig genoeg. Als je een lijn trekt en die gebruikt neem je eigenlijk het gemiddelde van alle punten en dat is veel nauwkeuriger.

Op zondag 10 mei 2026 om 20:57 is de volgende reactie gegeven
Ja dat deed ik ook. Me waarde waren ook precies hetzelfde maar ipv v = f/y, wat ik deed en letterlijk in de binas staat, doen ze opeens f*1/y of toewel f/y. Waarom?

Erik van Munster reageerde op zondag 10 mei 2026 om 21:45
Je haalt uit de grafiek niet λ maar λ^-1. Dat is 1/λ. Als je dat wil invullen wordt dat

v = f / (1/λ)


Op vrijdag 8 mei 2026 om 15:31 is de volgende vraag gesteld
hallo,

Ik heb bij vraag 16 de frequentie afgelezen op 2.6 x 10^2 hz, voor de rest zijn mijn berekeningen goed en kom ik uit op 0.66m, er staat niks in het correctie voorschrift over een marge bij het aflezen van de grafiek, wordt mijn antwoord goedgeteld of foutgeteld?

Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op vrijdag 8 mei 2026 om 16:16
De afgelezen frequentie moet liggen tussen 2,5 en 2,9•10^2 Hz dus je antwoord is prima.


Op maandag 4 mei 2026 om 12:42 is de volgende vraag gesteld
Hallo,

Hoe herken je bij vraag 20 dat de f en λ omgekeerd evenredig aan elkaar staan? En dat de formule dus wordt v = f/λ-1

Erik van Munster reageerde op maandag 4 mei 2026 om 14:11
Dat volgt uit de formule voor golfsnelheid zoals die ook in Binas staat:

v = f•λ

Als je het anders schrijft wordt dit

v = f / λ^-1


Op zaterdag 2 mei 2026 om 13:48 is de volgende vraag gesteld
Hoi,
Ik heb bij vraag 16 de berekening goed, alleen heb ik voor de v 1,0 genomen omdat die bij de eerste piek hoorde, waar komt de 343 vandaan?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 2 mei 2026 om 14:56
343 m/s is de geluidssnelheid bij T=20 graden (staat in Binas tabel 15A)


Op donderdag 30 apr 2026 om 21:50 is de volgende vraag gesteld
Hoi,
Was het bij vraag 16 ook goed geweest als je de frequentie had bepaald bij de eerste piek?
En hoe weet je dat bij de 3e piek n=3 hoort?

Waaruit blijkt dat bij vraag 19 dat er 1/labda op de x-as moet staan, en niet bijvoorbeeld alleen labda?
Ik had dat gedaan, en dan om de geluidssnelheid te berekenen de oppervlakte onder de grafiek gedaan.
Ik snap wel dat als er 1/labda op de x-as zou staan, dat je de helling moet berekenen om v te krijgen, maar ik snap alleen nog niet hoe je daarop moet komen, en waarom labda dus niet zou kunnen op de x-as.
Of kan je weten dat als er sprake is van coördinatentransformatie, dat je moet kijken naar de helling van een grafiek? (of hoeft dat niet perse zo te zijn?)
Daarnaast vroeg ik me af waarom je de raaklijn aan de bovenkant en onderkant van zo'n punt moet plaatsen, en niet aan de bovenste en onderste horizontale streepje?

Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op vrijdag 1 mei 2026 om 08:15
Ja bij vraag 16 kun je ook de eerste piek gebruiken. Deze hoort bij n=1, de andere pieken horen bij de boventonen (n=2,3,4…)

Erik van Munster reageerde op vrijdag 1 mei 2026 om 08:21
Dat er 1/λ op de as moet staan bij de grafiek zie je aan de formule. Frequentie en 1/λ zijn namelijk rechtevenredig:

f = v • 1/λ

Je ziet het ook in de vorige grafiek (figuur 3). Deze heeft de vorm van een omgekeerd evenredig verband.

Erik van Munster reageerde op vrijdag 1 mei 2026 om 08:25
Het is geen raaklijn die je moet tekenen als je een coordinatentransformatie doet maar een rechte lijn door 0. Die laat je normaal gesproken zo goed mogelijk door de meetpunten zelf lopen. Ze vragen hier de bovenste en onderste grens hiervan en dáárvoor zorg je dat het in ieder geval net binnen de foutenmarges valt.


Op maandag 20 apr 2026 om 12:10 is de volgende vraag gesteld
Hoii, voor vraag 16 heb ik alles correct gedaan alleen ik heb de verkeerde n gebruikt. Als ik de significantie toch goed doe, krijg ik dan 2 of 3 van de 4 punten?

Erik van Munster reageerde op maandag 20 apr 2026 om 12:42
Dat hangt af van wat je precies hebt opgeschreven. Sowieso kan ik zelf niet zoveel zeggen over punten die je wel of niet krijgt. Die beslissing is voor degene die het nakijkt.

Op maandag 20 apr 2026 om 14:18 is de volgende reactie gegeven
Lapda=v*f
Lapda= 343 ms^-1/ 2,6 *10^2 Hz= 1,319 m
L=n*1/2*lapda
L=2*1/2*1,319 m
L=1,3 m
Ik zie nu natuurlijk dat ik de verkeerde n heb opgeschreven, maar als ik dit zo zou inleveren. Kost het me dan 2 punten? Want ik heb de significantie op het einde wel goed.

Erik van Munster reageerde op maandag 20 apr 2026 om 14:27
Eerste formule moet staan λ=v/f. Jij hebt staan λ=v*f. Afgezien daarvan en van de foute n lijkt met mij verder goed hoor.

(maar beoordeling en punten is echt aan degene die nakijkt)


Op zondag 19 apr 2026 om 10:51 is de volgende vraag gesteld
hey!
Ik heb een vraagje over opdracht 18. Het gaat over de significantie. In jouw uitleg staat: '0,31'. Dit is een experimenteel bepaalde waarde met twee significante cijfers.

Ik dacht eigenlijk dat je alleen moest kijken naar de getallen die in de vraag staan. Maar je moet dus ook kijken naar de getallen die in de uitleg/formule staan? De binnendiameter van de buis (4,0 cm) heeft 2 significante cijfers. Dan kun je dit getal toch ook gebruiken voor de significantie?

Erik van Munster reageerde op zondag 19 apr 2026 om 12:43
Het gaat om de significantie van álle getallen die je bij een berekening gebruikt. Dus ook de 0,31 die in de formule staat.

Of de significantie van diameter met 2 of 3 cijfers wordt gemeten maakt dus niks meer uit. Er moet sowieso worden afgerond op 2 cijfers.

Op zondag 19 apr 2026 om 14:23 is de volgende reactie gegeven
oke top dankjewel!


Op maandag 19 mei 2025 om 20:45 is de volgende vraag gesteld
Hoi voor vraag 20, waarom is het omgekeerd evenredig als het v = fλ en hoe kan je dat herkennen?
Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op maandag 19 mei 2025 om 21:01
Dat f omgekeerd evenredig is met λ kun je aan de formule zien. Als je de formule v=fλ omschrijft naar f=… vind je

f = v / λ

Oftewel

f = constante • 1/λ

Aan de factor 1/λ zie je dat het omgekeerd evenredig is.


Op woensdag 1 mei 2024 om 10:42 is de volgende vraag gesteld
hallo,

ik begrijp opdracht 19 niet helemaal. Waarom gebruiken ze in het antwoord een foutmarge in de orde van grootte van een millimeter. In de formule staat het toch in meters?
ik heb in mijn antwoord gezegd dat in figuur 3 de x-as met telkens 0,2 golflengte erbij komt en dat dit dus moeilijk af te lezen is als er een foutmarge is in de grafiek omdat de stappen op de x-as zo klein zijn. Zou ik hier dan wel dan nog ergens een punt voor krijgen?

Op woensdag 1 mei 2024 om 10:48 is de volgende reactie gegeven
Het gaat om de foutmarge als je de berekening met de gegeven formule doet (zie de vragen daarvoor). Als je de golflengte op die manier berekent en je zou afronden zoals het zou horen dan zou je uitkomen op een veel nauwkeuriger golflengte dan je in de grafiek zou kunnen weergeven.

Je moet in je antwoord dus echt iets zeggen over de berekende golflengte.