Trillingen en golven: golflengte en golfsnelheid
Bijles natuurkunde HAVO
Wat zijn golven?
Een lopende golf is een trilling die zich voortplant. Dit soort golven worden ook wel longitudinale golven genoemd. In het vervolg zullen we een lopende golf een golf noemen. Een golf wordt beschreven door de eigenschappen van de trillingen en daarnaast zijn er nog twee belangrijke eigenschappen van een golf, namelijk zijn voortplantingssnelheid v (in m/s) en de golflengte λ (in m). De voortplantingssnelheid is de snelheid van waarmee de golf zich voortplant en is onafhankelijk van de eigenschappen van de trilling. De voortplantingssnelheid van een golf is alleen afhankelijk van het medium (lucht, water) waarin de golf zich voortplant. De golflengte is de lengte van een golf. In andere woorden gezegd is dit de afstand die een golf aflegt in één periode.
Met welke formules kan je de golflengte berekenen?
De golflengte is met de volgende formule te berekenen:
λ = v ⋅T
Aangezien T = 1 / f kun je deze formule ook opstellen met de f erin:
λ = v/f
De laatstgenoemde formule kun je herschrijven tot:
v = f ⋅ λ
In onderstaande figuur kun je goed zien hoe je de golflengte bepaalt:
Voorbeeldvragen
Voorbeeldvraag over de golfsnelheid:
Bereken wat de golfsnelheid is in bovenstaande figuur. Neem aan dat de frequentie waarmee het geluid geproduceerd wordt 240 Hz is.
Antwoord: 3,3 x 102 m/s
Uitwerking: de afstand van 3 trillingen is 4,1 m. Dit betekent dat de golflengte 4,1 / 3 = 1,37 m is. = 329 m/s = 3,3 x 102 m/s
Voorbeeldvraag trillingstijd en golfsnelheid:
Wat is de trillingstijd als je weet dat de golfsnelheid 340 m/s is en de golflengte 120 cm is?
Antwoord:
Uitwerking: = 120 cm = 1,20 m v = 340 m/s
dus = 3,53 * 10-3 s (of 3,53 ms)
