Geluid verplaatst zich altijd van een bron, via een tussenstof naar een ontvanger. De tussenstof moet de trillingen van de bron doorgeven. Heel vaak is deze tussenstof lucht. Wanneer iemand naast je iets zegt, hoor je dat meteen. Je merkt niet dat het geluid er even over doet voordat het door de lucht bij je oor is. Dit komt door de kleine afstand. Maar als je ver van iemand afstaat, merk je dit wel. Geluid is heel snel. Door lucht gaat geluid met een snelheid van ongeveer 1235 km/h. Dat betekent dat geluid in één seconde, 343 meter af kan leggen. Geluid is zo snel dat je in het dagelijks leven eigenlijk nooit merkt dat het een snelheid heeft. Toch ga je dit wel merken als de afstand tussen jou en de geluidsbron erg groot is. Dit merk je bijvoorbeeld bij het onweer. De lichtflits van het onweer is bijna direct bij je. Licht beweegt met ongeveer 300.000 kilometer per seconde. Het geluid gaat veel langzamer. Als het onweer 2 kilometer van je vandaan is doet het geluid er ongeveer 6 seconden over om bij je te komen: t = 2000 : 343 ≈ 5,83 seconde Andere tussenstoffen Rekenen met de formule voor geluidssnelheidUitleg
Geluid gaat niet even snel door elke stof. Sommige stoffen laten geluid makkelijker door dan andere. In de afbeelding hieronder zie je een aantal stoffen en hun geluidssnelheden. In een tabellenboekje zoals Binas vind je nog veel meer geluidssnelheden.
We korten de geluidssnelheid af met het symbool vgeluid. De geluidssnelheid kun je op dezelfde manier uitrekenen als de snelheid van een auto of de fiets. Hieronder zie je een paar voorbeelden van het rekenen met de formule voor geluidssnelheid.
Het is best moeilijk om zonder hulpmiddel precies seconden te tellen. Opdrachten
Opgave 1
Hoe heet de stof tussen de bron van het geluid en de ontvanger.
Opgave 2
Hieronder zie je een tabel met geluidssnelheden door verschillende stoffen.
Zoek voor onderstaande stoffen de geluidssnelheid op.
a) rubber
b) helium
c) zeewater
d) alcohol
e) ijzer
f) methaan
g) water bij 20 °C
h) koper
Opgave 3
Onweer in de buurt kan heel gevaarlijk zijn. Om te bepalen hoever het onweer van je vandaan is kun je tellen. Je telt de seconden vanaf het moment dat je de flits ziet totdat je het onweer hoort.
a) Hoe groot is de geluidssnelheid, gemeten in m/s, door lucht normaal gesproken?
b) Bereken de afstand tussen jou en het onweer als je 4 seconden telt.
c) Leg uit of de berekende afstand groter of kleiner wordt als je te snel telt.
d) Verandert de afstand tussen jou en het onweer als je te snel telt? Opgave 4
Duikboten zijn bedoeld om ongemerkt in vijandige wateren te varen. Om vijandige duikboten op te sporen luisteren ze naar de geluiden onder water. In zeewater beweegt geluid veel sneller dan door de lucht.
a) Hoe groot is de geluidssnelheid door zeewater?
b) Bereken hoe lang het geluid erover doet als de afstand tussen twee duikboten 4 km is? Opgave 5
Bereken het antwoord op de volgende vragen. Rond je antwoord waar nodig af op twee decimalen.
a) Hoeveel seconden doet geluid erover om door 20 m koper te bewegen?
b) Hoeveel meter kan geluid afleggen in 8 seconden als het door lucht beweegt van -20 °C ?
c) Hoeveel seconden doet geluid erover om door anderhalve kilometer beton te bewegen?
d) Hoeveel kilometer kan geluid afleggen in een halve minuut als het door zeewater beweegt?
e) Door welke stof kan geluid in 0,01 seconde 40 meter afleggen?
f ) Door welke stof kan geluid 9258 m afleggen in 0,1 minuut?
g) Door welke stof kan geluid 1,27 km afleggen in 0,25 seconden?
h) Door welke stof kan geluid 129,6 km afleggen in 0,6 minuut? Opgave 6
Normaal merkt je niet dat geluid er even over doet voordat het bij je oor is. Een mens merkt een verschil in beeld en geluid pas als het groter is dan 0,2 s.
Hoever moet de geluidsbron van je vandaan staan voordat je een verschil gaat merken in wat je ziet en wat je hoort?
