Springen naar inhoud

Stroboscoop & stemvork


  • Log in om te kunnen reageren

#1

thomaslaptop

    thomaslaptop


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 april 2011 - 10:22

Hallo allemaal ;),

Ik heb eigenlijk twee vraagjes aan jullie.
Wij moeten voor Natuurkunde een proefje doen, alleen weten we niet zo goed wat geluid is.
Dat proefje houdt in: als je een stroboscoop laat flitsen, en een witte stemvork laat bewegen, hoe kan het dan dat je ziet dat de stemvork in slow motion beweegt?

Met vriendelijke groet,
Thomas.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Puntje

    Puntje


  • >250 berichten
  • 316 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 april 2011 - 10:30

De stroboscoop laat het alleen toe even heel kort naar je stemvork te kijken. De tijd dat de lamp aan is, is namelijk heel klein. Omdat je je stroboscoop instelt op een bepaalde frequentie (een bepaald aantal flitsen per seconde) kan het dus zijn dat je het lijkt alsof je voorwerp langzaam beweegt of zelfs stilstaat.

Als je bijv. je stroboscoop steeds flitst als je stemvork zich in een bepaalde positie bevindt, dan lijkt het alsof de stemwerk stilstaat. Het effect van stilstaan of langzaam bewegen kun je dus verkrijgen door de frequentie van de stroboscoop te varieren totdat je het effect waarneemt.

Veranderd door Puntje, 10 april 2011 - 10:32


#3

thomaslaptop

    thomaslaptop


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 april 2011 - 10:53

Waarom zie ik hem dan maar zo kort, de stroboscoop geeft toch meerdere flitsen? :S. Kan iemand mij het nog wat makkelijker uitleggen? En weet iemand ook welke grootheden daarbij horen?

Veranderd door thomaslaptop, 10 april 2011 - 10:57


#4

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 april 2011 - 11:40

Inderdaad een stroboscoop geeft meerdere flitsen, maar tussen de flitsen is het donker en kan je dus niks zien.

Wanneer de stemvork aan het trillen wordt gebracht beweegt die heel snel van links naar rechts, wanneer je nu de stroboscoop zo instelt zodat hij steeds een flits geeft wanneer de stemvork precies in het midden is lijkt het alsof die stilstaat. Hetzelfde geldt voor als de stemvork bijv. uiterst rechts is. Ook kun je ervoor zorgen dat de stroboscoop sneller gaat flitsen, dan zul je de stemvork traagjes zien bewegen. Dit is wat Puntje vertelt.

De eenheden die daarbij horen zijn frequenties, dit is altijd 'iets per seconde'. Zo heb je trillingen (beweging van links naar rechts) per seconde, flitsen per seconde. Dit alles wordt uitgedrukt in hertz (Hz), m.a.w. 3 trillingen per seconde is gelijk aan 3Hz.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#5

Xenion

    Xenion


  • >1k berichten
  • 2606 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 april 2011 - 12:12

hoe kan het dan dat je ziet dat de stemvork in slow motion beweegt?


Dat effect heet 'aliasing'. Je hebt een continu beeld (het trillen van de stemvork of het draaien van een wiel ofzo), maar de stroboscoop zorgt dat je dat beeld niet meer als continu kan zien. Je krijgt om de zoveel tijd slechts 1 'foto' te zien.

Dat is te vergelijken met sampling in wetenschappelijke toepassingen.

En voor sampling is er een bepaald criterium:
Je samplet met een bepaalde frequentie (het aantal keer dat je de stemvork of het wiel ziet per seconde).
Waar je naar kijkt beweegt echter ook aan een bepaalde frequentie.
Je sampling-frequentie moet minstens 2x zo grot zijn als de maximale frequentie in je signaal.

Als je niet aan dat criterium voldoet, dan kan je achteraf het signaal niet perfect reconstrueren.

De frequentie van de stroboscoop is niet hoog genoeg en voldoet niet aan dat criterium.

Tussen 2 opeenvolgende flitsen van de stroboscoop zal je stemvork een aantal keer getrild hebben, maar die informatie is 'verloren' gegaan.

Dat is in volgende afbeelding te zien (wikipedia):
De rode sinus (hoge frequentie) wordt gesampled (dat zijn de zwarte bolletjes), maar de sampling-frequentie is te laag.
Als je dan vanuit die punten vertrekt en kijkt welke sinus je in die bolletjes herkent, dan zie je dat je de blauwe terugvindt, maar dat is niet de originele want de frequentie is te laag. Je vindt dus een trager signaal terug dan waarmee je vertrokken was. Dat is ook wat je bij je stemvork vaststelt.
Geplaatste afbeelding

Veranderd door Xenion, 10 april 2011 - 12:15






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures