Trillingen en golven (uitleg)

Trillingen en golven zijn belangrijke zaken in de natuurkunde. Maar wat moet je hier eigenlijk over weten? In dit artikel lees je de belangrijkste zaken over trillingen en golven.

Wat is een trilling?

Een trilling is een beweging die periodiek herhaald wordt. Een trilling heeft twee belangrijke eigenschappen: de amplitude en de trillingstijd. De amplitude van een trilling is de maximale afwijking van de evenwichtsstand. De evenwichtsstand ligt precies tussen de minimale en maximale uitslag in. De trillingstijd of periode is de minimale tijd die nodig is om één volledige trilling uit te voeren, ofwel de kortste tijd die nodig is voordat de beweging zich weer herhaalt. Hieronder zie je een voorbeeld grafiek van een trilling.

Van trillingen naar golven

Trillingen worden vaak gerelateerd aan golven. De connectie is ook erg snel te maken als je bedenkt dat golven ook periodieke bewegingen zijn. Ze hebben een periode en vaak is de frequentie gegeven, maar die kun je makkelijk in elkaar omrekenen middels T = 1/f , waarin T de periode in seconden is en f de frequentie in Hertz. Een golf is een trilling die zich voortbeweegt in de ruimte.

Soorten golven

Je hebt twee verschillende soorten golven: transversale golven en longitudinale golven. Bij een transversale golf is de trilbeweging loodrecht aan de richting waarin de golf beweegt. Dit zijn de golven die je ziet in water of golven in een touw als je het snel op en neer beweegt. Longitudinale golven hebben een trilbeweging en de voortplantingsrichting die parallel zijn. Een voorbeeld hiervan zijn geluidsgolven. In onderstaand filmpje zie je het verschil tussen longitudinale en transversale golven:

 

Naast een amplitude en frequentie/periode, worden golven gekenmerkt door een golflengte en golfsnelheid. De golflengte wordt gemeten in meters en geeft aan hoe lang een golf is. De golfsnelheid is de snelheid waarmee een golf zich voortplant in de ruimte. Voor geluid is de golfsnelheid de snelheid van het geluid 343 m/s in lucht. Frequentie, golflengte en golfsnelheid zijn allemaal gerelateerd aan elkaar door de formule: v_golf = λ · f waarin v_golf de golfsnelheid in m/s is, λ de golflengte in meters en f de frequentie in Hertz. De frequentie geeft aan hoeveel golven er per seconde langs een bepaald punt komen en de golflengte zegt hoe lang één golf is. Als je ze dus met elkaar vermenigvuldigt krijg je de snelheid waarmee de golf beweegt.

Video

Wil je uitleg zien over trillingen en volgen? Kijk dan onderstaande video.