Onderwerp · 27 spellen
Een golf brengt energie en een vorm van plek naar plek terwijl het materiaal alleen heen en weer gaat. Frequentie, golflengte en snelheid hangen samen: v = f·λ, T = 1 ÷ f.
SPEEL NU · 65
Een golf draagt een vorm en energie verder, terwijl het touw alleen op en neer gaat. Klok een puls, zie een lintje op zijn plaats blijven, lees de amplitude af, tel twee pulsen op en vang een echo.
SPEEL NU · 66
De golf van een steentje wordt kleiner terwijl de kring groeit, omdat dezelfde energie over een steeds langere kring verdeeld wordt. Vind de hoogte ver weg, de energie per meter, waar hij 1 cm is, en vergelijk een rechte golf.
SPEEL NU · 67
Een golf draagt energie langs een touw naar een absorber aan het einde. Verdubbel de amplitude, verdubbel ook de frequentie, reken de watts uit, vind de amplitude voor hetzelfde vermogen en probeer een zwaarder touw.
SPEEL NU · 68
Een staaf tikt 8 keer per seconde in het water en stuurt rechte golfjes door de bak. Tel de ruimtes tussen toppen, lees een foto op halve grootte, vind de snelheid met v = f·λ, rem de golfjes af boven het ondiepe deel en klok ze.
SPEEL NU · 69
Een motor schudt één uiteinde van een touw en vult het met golven. Tel ze om de golflengte te vinden, verbind die met v = f·λ aan de frequentie, schud sneller, meet de periode bij een kraal en probeer een grotere amplitude.
SPEEL NU · 70
De toon van een snaar is zijn frequentie, f = v ÷ (2·L). Vind de toon van een gitaarsnaar, halveer hem voor een octaaf, druk hem in voor een andere toon, span hem en klok één trilling, met een stemmer om te controleren.
SPEEL NU · 71
Een stroboscoop verlicht een bewegende golf telkens een ogenblik. Eén flits per cyclus en hij staat stil; een beetje ernaast en hij kruipt met f − f_s. Zet een golf stil, lees zijn kruipen, meet een frequentie, zet een wiel stil en vind een snelheid.
SPEEL NU · 72
Een surfer die op één plek wacht, gaat omhoog op elke top die voorbijkomt, één keer per periode, T = λ ÷ v. Meet de wachttijd, tel golven per minuut, vind snelheid en afstand van de deining en maak van de periode een frequentie.
SPEEL NU · 73
In een haven stijgt en daalt de zee met een periode van ongeveer 12 h 25 min. Meet vier getijden, vind het laagwater, tel hoogwaters op een dag, zie waarom hoogwater elke dag 50 minuten later komt en vind de golflengte van het getij.
SPEEL NU · 74
Een puls op een strak touw loopt met v = √(F ÷ μ): sneller bij meer spanning, langzamer op een zwaarder touw. Vind de snelheid, zie waarom vier keer zoveel spanning die maar verdubbelt, vind de nodige spanning en meet een puls over het touw.
SPEEL NU · 75
Een tsunami is zo lang dat de hele diepte van de zee meebeweegt, en zijn snelheid is v = √(g·h). Vind zijn snelheid boven een diepe oceaan, reken om naar km/h, meet een oversteek van 2000 km, zie hem afremmen bij de kust en lees de diepte af.
SPEEL NU · 76
Schud een slinky opzij en elke winding beweegt dwars: een transversale golf. Duw en trek hem en elke winding beweegt in de lengte en drukt samen tot verdichtingen: een longitudinale golf. Vind de hoek van de beweging, de afstand tussen verdichtingen en hun snelheid.
SPEEL NU · 77
Een aardbeving stuurt een snelle longitudinale P-golf en een tragere transversale S-golf uit. Het tijdsverschil tussen beide vertelt een station hoe ver de beving was. Vind die afstand, de aankomsttijden, hoe de S-golf schudt en zijn snelheid.
SPEEL NU · 78
Een echo is teruggekaatst geluid, dus het legt de afstand twee keer af: d = v·t ÷ 2. Peil de zeebodem met sonar, vind de mot van een vleermuis, meet de echo van een rotswand, meet de geluidssnelheid in zeewater en vind een school vissen.
SPEEL NU · 79
Een golfje verlaat een muur onder dezelfde hoek als waaronder het aankwam. Een puls op een touw komt ondersteboven terug van een vastgeklemd uiteinde en rechtop van een los uiteinde. Vind de uitvalshoek, richt een bandstoot, voorspel elke puls en meet een rondreis.
SPEEL NU · 80
Golven remmen af in ondiep water. Hun frequentie blijft gelijk, dus hun golflengte wordt korter, en komen ze schuin aan, dan buigen ze af: breking. Vind boven een zandbank de nieuwe golflengte, de frequentie, de hoek, de snelheid en de diepte.
SPEEL NU · 81
Licht is trager in water, dus het knikt aan het oppervlak: n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂. Een vis lijkt minder diep dan hij is. Vind zijn echte diepte, de hoek van een laser in water, waar je mikt, de index van een vloeistof en de grenshoek.
SPEEL NU · 82
Twee luidsprekers met dezelfde toon vullen een kamer met luide en stille plekken. Het is stil waar de ene een halve golf verder weg is dan de andere: Δd = (n + ½)·λ. Vind stille en luide plekken, een frequentie, een golflengte en wat een omgepoolde luidspreker doet.
SPEEL NU · 83
Twee tonen met bijna dezelfde hoogte raken in en uit de pas, dus het geluid zwelt |f₁ − f₂| keer per seconde aan en af. Stemmers luisteren hoe de zwevingen trager worden en stoppen. Vind een zwevingsfrequentie, een bijstemming, de tijd tussen zwevingen, te hoog of te laag, en een toonafstand.
SPEEL NU · 84
Golven waaieren uit achter een opening, het meest als die ongeveer een golflengte breed is. Ver erachter ligt de eerste rustige richting bij sin θ = λ ÷ a. Vind rustige richtingen, de opening die een boot rustig houdt, een golflengte en wanneer golven de hele haven vullen.
SPEEL NU · 85
Licht door een smalle spleet waaiert uit tot een heldere band met donkere banden ernaast. De eerste donkere band ligt op y = λ·L ÷ a van het midden. Vind een donkere band, de breedte van de middenband, de breedte van een spleet, de golflengte van een laser en de tweede donkere band.
SPEEL NU · 86
Een rijdende sirene drukt zijn geluidsgolven vooraan samen en rekt ze achteraan uit, dus hij klinkt hoger als hij komt en lager als hij gaat: f' = f·v ÷ (v ∓ v_s). Vind de toon bij komen en gaan, de snelheid van een ambulance, de toon van een sirene en een octaaf.
SPEEL NU · 87
Elke peddelslag stuurt een kring uit vanaf waar de eend is, dus de kringen dringen vooraan samen en waaieren achteraan uit: λ' = (v ∓ v_s) ÷ f. Sneller dan haar golfjes maakt de eend een V-vormige boeggolf. Vind afstanden, een snelheid, een peddeltempo en de hoek van een boeggolf.
SPEEL NU · 88
Decibellen tellen machten van tien: L = 10·log(I ÷ I₀), dus elke 10 dB is tien keer de intensiteit, en op dubbele afstand is het ongeveer 6 dB zachter. Vind het niveau van tien luidsprekers, de daling met de afstand, een intensiteitsverhouding, een niveau en een afstand.
SPEEL NU · 89
Een fles is een pijp die aan één kant dicht is: de luchtkolom bevat een kwart golf, dus f = v ÷ 4L. Schenk water in en de kolom wordt korter, dus de toon stijgt. Vind de toon van een fles, de toon na het inschenken, een kolomlengte, hoeveel je moet schenken en de volgende toon.
SPEEL NU · 90
Radio, wifi en microgolven zijn golven die met 3 × 10⁸ m/s gaan. Gebruik λ = c ÷ f om hun golflengtes te vinden, bepaal een kwartgolfantenne, de afstand tussen de hete plekken in een magnetron, en zie waarom AM-masten zo hoog zijn.
SPEEL NU · 91
Geluid is een golf van verdichtingen in de lucht die met 340 m/s reist. Vertraag een toon om zijn golflengte en periode te zien, en gebruik de geluidssnelheid om een onweer aan de donder en een rotswand aan het echo te vinden.
11 spellen
Positie, snelheid, versnelling en zwaartekracht.
2 spellen
Eenheden, SI-voorvoegsels en wetenschappelijke notatie.
3 spellen
Formules omschrijven: omgekeerde bewerkingen en eenheden controleren.
3 spellen
Vectoren optellen, verplaatsing en krachten.
3 spellen
Rechthoekige driehoeken, inverse functies en de eenheidscirkel.
3 spellen
Horizontale en schuine worp: twee bewegingen tegelijk.
3 spellen
Eenparige cirkelbeweging, hoeksnelheid en middelpuntzoekende kracht.
3 spellen
De gravitatiewet van Newton, gewicht, banen en de wetten van Kepler.
3 spellen
Krachtenevenwicht, spankracht in kabels, krachtmoment en steunkrachten.
5 spellen
Krachtmoment, arm, kantelen en hoekversnelling.
3 spellen
Massamiddelpunt, evenwichtspunten, samengestelde voorwerpen en omvallen.
9 spellen
Dichtheid, opwaartse kracht, drijven, druk onder water en luchtdruk.
3 spellen
Stroming, principe van Bernoulli, stralen, buizen en lift.
10 spellen
Amplitude, periode, frequentie, slingers, veren, energie en resonantie.
10 spellen
Elektrische lading, elektronen en krachten tussen ladingen.
16 spellen
Spanning, stroom, weerstand en de energie die stroomkringen vervoeren.