Trillingstijd en frequentie van een toon
Een toon heeft een trillingstijd en een frequentie. In het examen haal je de trillingstijd uit een oscilloscoopbeeld en reken je daarna de frequentie uit.
Een toon ontstaat doordat iets regelmatig heen en weer trilt. De tijd die één trilling kost heet de trillingstijd T. Je meet die in seconden.
Het aantal trillingen per seconde heet de frequentie f. Je meet de frequentie in hertz (Hz). Trillingstijd en frequentie zijn elkaars omgekeerde. Daarom geldt f = 1 / T, en ook T = 1 / f.
Een hoge toon heeft een hoge frequentie en dus een korte trillingstijd. Een lage toon trilt langzamer en heeft een langere trillingstijd.
Op een oscilloscoop staat de tijd op de horizontale as. De tijdbasis geeft aan hoeveel tijd één hokje van het raster is. Meet de lengte van één volledige golf, van een punt tot het eerstvolgende gelijke punt. Vermenigvuldig het aantal hokjes met de tijdbasis, dan heb je de trillingstijd.
Let op de eenheid. Een trillingstijd in milliseconden reken je eerst om naar seconden door te delen door 1000. Pas daarna reken je de frequentie uit.
Onthoud
De trillingstijd T is de tijd van één volledige trilling, in seconden.
De frequentie f is het aantal trillingen per seconde, in hertz.
Met f = 1 / T reken je de frequentie uit uit de trillingstijd.
Op de oscilloscoop meet je één volledige golf en vermenigvuldigt het aantal hokjes met de tijdbasis.
Reken milliseconden eerst om naar seconden.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Gevraagd is de trillingstijd van het snurkgeluid van Merel. De frequentie van het snurkgeluid is 300 Hz. De geluidssterkte van 86 dB heb je voor deze vraag niet nodig.
- 1
De formule is f = 1 / T. Omdat de trillingstijd gevraagd wordt, schrijf je de formule om naar T = 1 / f.
Veelgemaakte fouten
Reken milliseconden eerst om naar seconden, want anders klopt de frequentie niet.
Deel 1 door de trillingstijd en niet de trillingstijd door 1, want f = 1 / T is de juiste formule.
Meet één volledige trilling op het scherm en niet een halve golf of het hele scherm.
Snel checken
Een toon heeft een trillingstijd van 0,004 s. Wat is de frequentie van deze toon?
Op het oscilloscoopscherm beslaat één volledige trilling 4 hokjes. De tijdbasis is 0,5 ms per hokje. Wat is de frequentie van de toon?