[Natuurkunde] Golven Oefening 20

Stef31

Twee stereoboxen staan op 6 m van elkaar. Een waarnemer zit op 10 m recht voor één van de boxen. Voor welke frequentie in het hoorgebied heeft men daar een minimumsignaal en een maximumsignaal?

Ik heb het als volgt opgelost:

x = ((2n + 1) * landa) / 2

(2n + 1) * v / (2f)

f = (2n + 1) * 340m/s / (2 * 1.70m maar hoe kom je daaraan?)

Hoe kom je aan 11.7 m weet niet hoe je daaraan komt

Rare oefening vind ik het

Kan mij iemand de werkwijze geven hoe dat op te lossen?

StrangeQuark

Misschien doe ik wel iets stoms, maar een piek vind je door 343m te delen door de afstand. Dus bij de box waar je recht voor zit, zit je op 10 meter afstand dus met 343/10=34.3Hz heb je een piek op 10m afstand. De afstand voor de andere kan je uitrekenen door te bedenken dat je onderdeel van een driehoek bent. Dus 10 is de ene rechte zijde, 6 meter is de andere, om de schuine zijde (de afstand tot box 2) uit te rekenen doe je 10^2+6^2 en daar de wortel van en dat is die 11.6619 meter. Voor box 1 heb je dus een frequentie van 34.3Hz. en voor de andere een frequentie van 29.412 Hz. Een gemeenschappelijke frequentie die beide overlapt zou dus zijn 34.3*29.412Hz. en daar komt uit 1008.83 Hz. Ik zou zeggen dat dat dus een maximum is, bij die frequentie. Om een dip te krijgen, moet de 1 op maximaal liggen en de ander op minimaal, laten we die van 34.3 nemen als minimum. Om een golflengte dieptepunt op 10 meter te hebben, moet je zitten op de helft van de golflengte, dus als je 17.15 Hz zou nemen dan zou die op een minimum zitten. Echter dit zit buiten de gehoors grens, dus je moet de andere kant op, ik zou dan zeggen dat als je 34.3*1.5 zou nemen dan is die golflengte 51.45 Hz. Deze golflengte heeft een dieptepunt op 10 meter. Dus dan zou ik zeggen voor een dieptepunt: 29.412*51.45=1601.48Hz. Ik zou dus zeggen dat dat de frequentie is voor een minimum geluidssterkte.

Misschien maak ik een redeneerfout, maar het helpt je misschien in de goede richting.

Jan van de Velde

Misschien maak ik een redeneerfout

En inderdaad

De hamvraag is: wanneer versterken twee identieke golven uit bronnen op verschillende afstand elkaar op punt x?

Awel, als ze netjes in fase aankomen. Dat wil zeggen, als ze aankomen op punt x moeten ze nul of anders een héél aantal golflengten van elkaar verschillen.

SQ heeft met Pythagoras al netjes uitgerekend wat vanaf punt x de afstand tot elke bron was. Het verschil van 1,6619 m is dus 0 golflengten, of 1 golflengte, of twee golflengten etc. Een verschil van 0 golflengten is hier dus onmogelijk omdat de afstanden ongelijk zijn, de bij de overige mogelijkheden behorende frequenties uitrekenen en zien welke hiervan binnen de gehoorgrenzen liggen is de volgende stap.

De volgende hamvraag voor Stefke (want dat is dan een stukje begrip) is: wanneer doven twee identieke golven uit bronnen op verschillende afstand elkaar op punt x volledig uit(minimum)?

Stef31

Hoe bereken je dan die min en max frequentie de rest van het vraagtstuk heb ik goed begrepen.

Cycloon

Hoe bereken je dan die min en max frequentie de rest van het vraagtstuk heb ik goed begrepen.

Het gaat hier dus wel degelijk over constructieve en destructieve interferentie, zoals jvdv hierboven vermelde

Jan van de Velde

Hoe bereken je dan die min en max frequentie de rest van het vraagtstuk heb ik goed begrepen.

er wordt helemaal toch niet gevraagd om een minimum en en maximumfrequentie?

Voor welke frequentie in het hoorgebied heeft men daar een minimumsignaal en een maximumsignaal?

ofwel, bij welke frequentie in het hoorgebied doven beide signalen elkaar volledig uit, en bij welke frequentie versterken ze elkaar maximaal.....

zo op de sigarendoos gekladderd moeten er meerdere frequenties zijn waarvoor dit geldt overigens.

StrangeQuark

Maar wat heb ik volgens jou dan precies fout gedaan. Ik heb de gemeenschappelijke golf uitgerekent waar er beide een maximum is en voor waar er bij de een een maximum is en bij de andere een minimum (constructieve interferentie en destructieve interferentie) Dat was geloof ik iets van 1008 en 1650 Hz. Alle veelvouden daarvan zijn ook maxima en minima qua intensiteit.

Jan van de Velde

Maar wat heb ik volgens jou dan precies fout gedaan

.

Voor box 1 heb je dus een frequentie van 34.3Hz. en voor de andere een frequentie van 29.412 Hz. Een gemeenschappelijke frequentie die beide overlapt zou dus zijn 34.3*29.412Hz, en daar komt uit 1008.83 Hz.

SQ gaat uit van een golflengte van 10 m voor de ene box, en 11,66 m voor de andere box, zodat deze twee verschillende golven in fase bij de microfoon arriveren. En dan een gemeenschappelijke golflengte zoeken die een heel aantal malen op elke afstand past. Maar je zoekt niet naar een golflengte die een heel aantal malen op allebei de lengtes past. Want dat hoeft niet. Zet de boxen maar eens op precies dezelfde afstand van de microfoon. Nu versterken alle golven elkaar, want nu komen ze altijd in fase aan. De versterking is blijkbaar niet afhankelijk van de totale afstand. De signalen moeten slechts in fase op het eindpunt arriveren, zodat ze elkaar dáár versterken. Je moet dus een systeem hebben waarbij je een golflengte kiest die een heel aantal malen in dat VERSCHIL van 1,6619 m past.

Ik weet niet goed hoe ik dit moet uitleggen, dus pak ik er maar een voorbeeld met ronde cijfers bij. Zet de boxen 3 m uiteen, en de microfoon 4 m loodrecht voor box 1. Zo krijg je een afstand tot box 2 van 5 m. We stellen de geluidssnelheid op 100 m/s.

Methode SQ: f= 100/4 x 100/5 = 10000/20 = 500 trillingen per seconde ==> ze komen in fase aan.

Vergroot nu de afstand van elke box tot de microfoon met 1 m. De golven zijn dus even lang langer (nadenkertje, geen typefout) onderweg, en komen dus nog steeds in fase aan bij de microfoon. Ik hoef dus de frequentie niet te veranderen. Maar in deze methode zou mijn berekening ineens gaan luiden

f= 100/5 x 100/6 = 10000/30 = 333 trillingen per seconde ==> ze komen in fase aan. Dat is vreemd.

Methode JvdV: verschil in afstand = 1 m. Hierin moeten 1, 2 3 etc hele golven passen

mogelijke golflengten dus 1/1, 1/2, 1/3 etc meters.

frequenties dus 100/(1/1)= 100 Hz, 100/(1/2)=200Hz etc.

Ik vergroot weer de afstand tot elke box met 1 m, mijn verschil blijft 1 meter, mijn sommetje blijft gelijk. Ik krijg nog steeds versterking bij dezelfde frequenties als eerst, en dat is logisch. Elk van die golven past even vaak (niet noodzakelijk een heel aantal malen)in de eerste afstand die ze onderweg is (in het sommetje van Stefke die eerste 10 m) en bereiken dus in fase die 10 m. Als er nou in die laatste 1,6619 m maar een heel aantal golven past, komt golf 2 nog steeds netjes in fase met golf 1 bij die microfoon.

etcetera

en als ik iets fout doe, leg het me dan maar uit.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[Natuurkunde] Golven Oefening 20

[Natuurkunde] Golven Oefening 20

Re: [Natuurkunde] Golven Oefening 20

Re: [Natuurkunde] Golven Oefening 20

Re: [Natuurkunde] Golven Oefening 20

Re: [Natuurkunde] Golven Oefening 20

Re: [Natuurkunde] Golven Oefening 20

Re: [Natuurkunde] Golven Oefening 20

Re: [Natuurkunde] Golven Oefening 20