Elektrische gitaar
vwo 2019, 2e tijdvak, opgave 2

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.

Vraag over "Elektrische gitaar"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers