Vraag 26
Het geluid gaat van een cicade-mannetje naar een cicade-vrouwtje via een lopende golf in de lucht.Deze golf is longitudinaal.
Geluidsgolven in de lucht zijn altijd longitudinale drukgolven. Een geluidsgolf kan alleen als staande golf voorkomen in een begrenste ruimte zoals een buis of een kamer. In andere situaties, zoals hier, is een geluidsgolf altijd een lopende golf.
Vraag 27
Zie afbeelding hieronder. In de tijd van 4 streepjes van de tijdregistratie (40 ms) zijn er 17 piekjes van de golf te zien (blauwe pijltjes). De trilling begint niet met een topje maar met een dalletje zodat er in 40 ms 17,5 hele trillingen zijn. Voor de trillingstijd (periode) vinden we danT = 40·10-3 / 17,5 = 2,28571·10-3 s
Voor de frequentie vinden we dan met f = 1/T
f = 1 / 2,28571·10-3
f = 437,5 Hz
Afgerond op twee cijfers is dit een frequentie van 4,4·102 Hz.
Vraag 28
In de buikholte kunnen staande golven ontstaan van een bepaalde frequenties. Wanneer één van deze frequenties overeenkomt met de trillingsfrequentie van het geproduceerde geluid treedt resonantie waarbij de golven worden versterkt.Vraag 29
De amplitude van een geluidstrilling is een maat voor de sterkte (hoe hard het geluid klinkt). Te zien is dat de amplitude afneemt wat betekent dat de geproduceerde toon zachter wordt (antwoord D).Vraag 30
In figuur 2 is een op een hand zittende cicade te zien. Hieraan kun je schatten dat een cicade ongeveer 1 cm breed is. In figuur 1 kun je zien dat de boom op de foto ongeveer 10 cicades breed is en dus een breedte heeft van 10 cm. De kleinste geluidsgolflengte (λ) die nog goed om de boom heen buigt is dus 10 cm. De bijbehorende frequentie kunnen we uitrekenen met v = f·λ. De geluidssnelheid (v) vinden we in Binas tabel 15. Omgerekend is 30°C gelijk aan 303 K. Deze temperatuur staat niet in de tabel maar 303 K ligt precies tussen 293 K en 313 K in. We nemen aan dat de geluidssnelheid tussen deze geluidssnelheden in ligt nemen als geluidsnelheid 0,350·103 ms-1. We vinden danf = v / λ
f = 0,350·103 / 1,0·10-2
f = 3500 Hz
Geluid met een frequentie van afgerond maximaal 4 kHz Hz zal dus nog goed te horen zijn.
