Inloggen

Elektrische gitaar
vwo 2019, 2e tijdvak, opgave 2


Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage. "Elektrische gitaar" is de 2e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.

Uitleg bij "Elektrische gitaar"

Probeer altijd eerst zelf de opgave te maken en gebruik de uitleg alleen als je er zelf niet uitkomt. Als je ook na deze uitleg nog vragen hebt dan kun je deze helemaal onderaan deze pagina stellen.

Vraag 8

Zie afbeelding hieronder. Door magnetische influentie zal aan de zijde van de snaar die tegenover de noordpool van de magneet ligt tijdelijk een zuidpool gevormd worden en aan de andere zijde een noordpool.

Vraag 9

De variabele weerstand werkt hier als een spanningsdeler waarbij de uitgangsspanning het signaal is dat naar de versterker gestuurd wordt. Als de knop helemaal naar rechts gedraaid wordt is de versterker aan beide zijde rechtstreeks met de beide polen van het element verbonden zonder dat er een weerstand tussen zit en zal het signaal op zijn hardst klinken. Als de knop naar links gedraaid wordt zijn beide verbindingen naar de versterker met elkaar in contact en zal er geen spanning op staan. Het signaal is dan 0 V en er zal geen geluid klinken. Dus

Rechtsom: Harder
Linksom: Zachter

Om een kleinere spanning (zachter signaal) naar de versterker te sturen zal de knop dus linksom gedraaid moeten worden.

Vraag 10

Voor het verband tussen golflengte, frequentie en golfsnelheid geldt

v = f·λ

v = golfsnelheid (m/s)
f = frequentie (Hz)
λ = golflengte (m)

De golfsnelheid kunnen we uitrekenen met de in de opgave gegeven formule. Hiervoor moeten we eerst de massa van de snaar weten. Deze volgt uit de dichtheid. In BINAS tabel 9 vinden we dat roestvrij staal een dichtheid (ρ) van 7,8·103 kg·m-3 heeft. Het volume van de snaar is het volume van een cilinder met een doorsnede van 1,42 mm en een lengte van 64,5 cm. We vinden dan

V = 0,645 · π·(½·1,42·10-3)2

V = 1,02147·10-6 m3

De massa vinden we dan met m = ρ·V

m = 7,8·103 · 1,02147·10-6

m = 7,96748·10-3 kg

Invullen in de in de opgave gegeven formules geeft

μ = 7,96748·10-3 / 0,645 = 0,012353 kg m-1

v = √(1,5·102 / 0,012353)

v = 110,1958 m/s

De golflengte van de staande golf in een snaar is bij de grondtoon gelijk aan twee keer de snaarlengte. Dus λ = 2 · 0,645 = 1,29 m. Wanneer we de berekende golfsnelheid en golflengte invullen in de formule om de frequentie uit te rekenen vinden we

f = v / λ

f = 110,1958 / 1,29

f = 85,423 Hz

Afgerond is dit inderdaad een frequentie van 85 Hz zoals in de opgave gegeven.

Vraag 11

In figuur 5 (hieronder) is af te lezen dat 4 trillingen 0,047 s duren. Voor de duur van één trilling vinden we dan

T = 0,047 / 4 = 0,01175 s

De frequentie is dan

f = 1 / 0,01175 = 85,106 Hz

Dit is afgerond gelijk aan 85 Hz.

Vraag 12

De spanning die door de bewegende snaar wordt opgewekt ontstaat door inductie. Inductiespanning is evenredig met de grootte van de fluxverandering in de spoel. De fluxverandering is het grootst op het moment dat de snelheid van de snaar maximaal is. Dit is als de snaar door de evenwichtsstand beweegt.

Vraag 13

De flux door de spoel is maximaal als de snaar zich het dichtst bij de spoel bevindt. Gedurende een complete trilling in de z-richting wordt deze maximale flux eenmaal bereikt, namelijk als de snaar zich in de uiterste stand dichtbij de spoel bevindt. Gedurende een complete trilling in de y-richting wordt deze maximale flux niet eenmaal maar twee maal bereikt, namelijk wanneer de snaar zich bij het passeren van de evenwichtsstand recht boven de spoel bevindt. Gedurende een trilling in de y-richting gaat een snaar dus twee keer van maximale naar de minimale flux. De frequentie van de opgewekte spanning is hierdoor ook twee keer zo hoog.

Vraag 14

Zie afbeelding hieronder. Door de afstand op te meten blijkt dat de afstand van de brug tot element 1 overeen komt met ¼ van de snaarlengte (L). Alle staande golven die een knoop hebben op ¼ van de snaarlengte zullen dus door element 1 niet of nauwelijks weergegeven worden omdat de amplitude op deze plaats minimaal is. In afbeelding is te zien dat van de in de opgave genoemde boventonen alleen de staande golf die hoort bij de 3e boventoon een knoop heeft op ¼L.


elektrischegitaar-1

elektrischegitaar-2

elektrischegitaar-3

Vraag over "Elektrische gitaar"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Elektrische gitaar

Op zaterdag 14 mei 2022 om 18:36 is de volgende vraag gesteld
Dag meneer,
Ik snap vraag 13 niet helemaal.
Zou u deze nog een keer kunnen uitleggen?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 14 mei 2022 om 22:39
Wat snap je niet? Het begrip flux? Of hoe de snaar precies trilt?

Op zaterdag 14 mei 2022 om 23:03 is de volgende reactie gegeven
Ik snap niet hoe de snaar precies trilt en wanneer hij zich het dichtst bij de spoel bevindt.

Erik van Munster reageerde op zondag 15 mei 2022 om 11:02
Kijk even naar figuur 2 in de opgave zelf. Je ziet daar de snaar boven het spoeltje. Probeer je even de trillende snaar voor te stellen. De snaar kan op twee manieren trillen. In de opgave noemen ze dit de Z- en de Y-richting.

Z-richting: Van boven naar beneden. De snaar gaat dan steeds naar de spoel toe en van je af.

Y-richting: Naar je toe en van je af. (Het papier "in" en "uit" zeg maar). De snaar komt tijdens het trillen dan op bepaalde momenten eventje boven de spoel.

Het verschil waar het bij opgave 13 over gaat is dat bij Z-richting de snaar zich één keer per complete periode het dichts bij de spoel bevindt. Bij Y-richting bevindt de snaar zich twee keer per complete periode het dichtst bij de spoel.


Bekijk alle vragen (5)



Op dinsdag 19 apr 2022 om 01:52 is de volgende vraag gesteld
Ik had een vraag over vraag 9. Ik snap het principe over de spanningsdeler in theorie wel, maar ik begrijp niet hoe ik in het plaatje kan zien hoe ik de weerstand kleiner of groter kan maken door het naar links/rechts te draaien. Kunt u misschien het plaatje uitleggen en wat er gebeurt als je het naar links/rechts draait zodat ik het wat beter begrijp?

Op dinsdag 19 apr 2022 om 02:02 is de volgende reactie gegeven
En bij vraag 12: waarom is de fluxverandering het grootst bij een grote snelheid?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 19 apr 2022 om 10:35
Is misschien het makkelijkst voor te stellen wat er gebeurt als de de klop helemaal zo ver mogelijk naar links draait. De twee uitgangspunten van de versterker zijn dan rechtstreeks met elkaar verbonden. Een gesloten stroomkring met niks ertussen. Er staat dan dus geen spanning over de versterker en het volume zal nul zijn. Zo weet je dus dat het zachter wordt als je naar links draait.

Erik van Munster reageerde op dinsdag 19 apr 2022 om 10:39
En je tweede vraag:
De flux is het grootst als de snaar boven de magneet zit en de flux verandert dus met meest als de snaar zich snel naar dit punt beweegt.


Elise Seegers vroeg op woensdag 19 jan 2022 om 11:38
Hoi Erik,
Bij vraag 10 had ik een vraagje. Ik heb aan t begin een fout gemaakt namelijk in heb voor volume van een cilinder de formule: pi r^2 h gebruikt. Hoe weet ik dat ik die andere moet gebruiken die in de antwoorden staan en waar kan ik die vinden?

Erik van Munster reageerde op woensdag 19 jan 2022 om 12:56
Pi r^2 h is prima voor het volume van een cilinder. Dat is ook wat je hier nodig hebt.

In het correctiemodel schrijven ze het alleen een beetje anders op. Ze vullen voor de straal 1/2d in en als je dat kwadrateert staat er 1/4d^2 maar het is dezelfde formule hoor.


Op donderdag 20 mei 2021 om 13:56 is de volgende vraag gesteld
Dag meneer,

Ik begrijp deze zin niet helemaal: 'De golflengte van de staande golf in een snaar is bij de grondtoon gelijk aan twee keer de snaarlengte.' Zou u deze zin kunnen toelichten?

Alvast bedankt.

Op donderdag 20 mei 2021 om 14:00 is de volgende reactie gegeven
Het is niet nodig. Ik begrijp hem al.

Erik van Munster reageerde op donderdag 20 mei 2021 om 14:20
Stel dat je een snaar hebt met een lengte van 40 cm. De golflengte van de grondtoon is dan 80 cm.

Dit kun je zien aan de vorm van de trillende snaar. Dit is de vorm van een "halve sinus". Voor een complete golflengte heb je een hele sinus nodig vandaar dat de golflengte twee keer de lengte van een snaar is.


Op dinsdag 16 mrt 2021 om 17:25 is de volgende vraag gesteld
Dag meneer,
Ik snap vraag 10 niet helemaal.
waar komt V = 0,645 · π·(½·1,42·10-3)2 vandaan?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 16 mrt 2021 om 18:02
V is het volume van de snaar. Een ronde snaar kun je je voorstellen als een heel langgerekte cilinder. Het volume van een cilinder is de hoogte (snaarlengte) keer het oppervlak van de doorsnede (pi*r^2). De r is hier de straal en dat is hier de helft van de dikte van de snaar. Alles bij elkaar krijg je dan

V = lengte*pi*(halve dikte)^2

Als je de gegevens uit de opgave invult kom je op V.