--- title: "Hoe geluid zich voortplant" book: "Natuurkunde basisschool en onderbouw" subject: physics language: nl chapter: 27 exercises: 11 source: https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/27-hoe-geluid-zich-voortplant --- # Hoofdstuk 27 — Hoe geluid zich voortplant De bliksemflits — dan één, twee, drie [seconden](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) stilte — en pas nu het gerommel van de donder. En toch zijn flits en gerommel samen in dezelfde wolk geboren! [Geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound), zo leerden we, is een [trilling](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-vibration) die reist. Dit hoofdstuk volgt haar onderweg: waar ze doorheen reist, hoe snel ze loopt, en wat er gebeurt als ze tegen een muur botst. ## 27.1 Geluid heeft een drager nodig **Propositie 27.1 (Geen drager, geen geluid).** [Geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) reist alleen *door* dingen heen: door [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air), door water, door hout, baksteen en staal. Waar helemaal niets is — geen [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air), geen stof van welke soort ook — kan [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) niet reizen: de [trilling](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-vibration) heeft niets om in te trillen. **Voorbeeld 27.2 (De bel in de stolp).** Een beroemde proef van drie eeuwen oud: een elektrische bel rinkelt onder een glazen stolp — duidelijk te horen. Een pomp zuigt daarna de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) uit de afgesloten stolp, terwijl het hamertje van de bel zichtbaar doorslaat. Het rinkelen zwakt af… en sterft. Laat de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) weer naar binnen stromen: het rinkelen komt terug. De bel is nooit gestopt — haar *drager* werd weggehaald en teruggegeven. En nu kun je een oude vraag beslechten: de stille [Maan](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/11-de-maan-aan-de-hemel#def-g2-moon-in-the-sky-moon), waar een schreeuw ongehoord sterft, is stil doordat ze helemaal geen [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) heeft. ![De bel in de stolp: haal de lucht weg, en het geluid — niet de bel — stopt.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-how-sound-travels/fig-5c87a813be93.svg) *De bel in de stolp: haal de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) weg, en het [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) — niet de bel — stopt.* **Voorbeeld 27.3 (Betere dragers dan lucht).** Vaste stoffen en water dragen [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) prachtig — vaak beter dan [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air). Druk je oor plat op de tafel en laat een vriend aan het verre uiteinde *heel* zachtjes krabben: door de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) hoor je niets, door het hout klinkt het krabben luid en helder. Zwemmers horen het gekletter onder water van het ene eind van het bad tot het andere; walvissen zingen naar elkaar over hele zeeën. En dikke muren dragen het boren van de buren elke kamer in — vaste stoffen zijn hier bijna te goed in. **Methode 27.4 (De bekertelefoon).** 1. Prik een klein gaatje in de bodem van twee papieren bekertjes; 2. rijg de uiteinden van een lang touwtje erin en knoop ze vast zodat ze er niet uit kunnen glippen; 3. loop uit elkaar tot het touwtje *strak* gespannen staat en onderweg niets raakt; 4. de een praat zachtjes in zijn bekertje; de ander houdt het zijne tegen zijn oor. De fluistering komt helder aan de overkant van het schoolplein aan: jouw stem laat het bekertje trillen, de [trilling](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-vibration) loopt langs het strakke touwtje, en het bekertje aan de andere kant speelt haar opnieuw af. Laat het touwtje doorhangen of knijp het tussen twee vingers, en de telefoon sterft — de weg is afgesneden. ![De bekertelefoon, gespannen en strak: een strak touwtje draagt de trilling van bekertje naar bekertje veel beter dan de lucht tussen twee fluisteraars.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-how-sound-travels/img-82b8e1960d57.jpg) *De bekertelefoon, gespannen en strak: een strak touwtje draagt de [trilling](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-vibration) van bekertje naar bekertje veel beter dan de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) tussen twee fluisteraars.* ## 27.2 Geluid kost tijd **Propositie 27.5 (Snel, maar niet ogenblikkelijk).** [Geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) is een hardloper, geen tovenaar: in [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) legt het per [seconde](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) ongeveer $340\,\mathrm{m}$ af — drie [seconden](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) voor ruwweg een kilometer. [Licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source) komt daarentegen zo snel aan dat zijn reis bij elk tafereel dat je kunt bekijken als ogenblikkelijk telt. Dat verschil is het hele verhaal van het onweer. **Methode 27.6 (Hoe ver is het onweer?).** 1. Zie de flits — begin gelijkmatig [seconden](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) te tellen: eenentwintig, tweeëntwintig, …; 2. stop bij het eerste gerommel van de donder; 3. deel je telling door $3$ : dat is ruwweg de afstand van het onweer in kilometers. Zes [seconden](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second): ongeveer $2\,\mathrm{km}$. Worden de tellingen tussen de inslagen korter, dan komt het onweer dichterbij — tijd om naar binnen te gaan. ![Nu de flits, later de donder: licht komt meteen aan, geluid sjokt met 340\, m per seconde over. De stille seconden meten de afstand.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-how-sound-travels/fig-2c35c8393ce1.svg) *Nu de flits, later de donder: [licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source) komt meteen aan, [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) sjokt met $340\,\mathrm{m}$ per [seconde](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) over. De stille [seconden](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) [meten](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/7-lengte-meten#def-g2-measuring-length-measure) de afstand.* **Voorbeeld 27.7 (Echo’s).** Schreeuw naar een grote rotswand of een eenzaam gebouw ver over een veld: “HALLO!” — een ogenblik stilte — “Hallo!” antwoordt je eigen stem. [Geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) kaatst terug van grote harde wanden, en een teruggekaatst [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) dat laat genoeg bij je terugkomt om het apart te horen, is een *echo*. Hoe verder de wand, hoe langer de rondreis van je stem, hoe later de [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo). In een kleine kamer komt de kaats te snel terug om apart te horen — ze maakt je stem alleen voller. **Opmerking 27.8 (Sonar: de echo aan het werk).** Schepen [meten](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/7-lengte-meten#def-g2-measuring-length-measure) de diepte van de zee door naar beneden te schreeuwen — een klik het water in — en de [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo) van de bodem te klokken. Diep water, late [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo); ondiep water, snelle [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo). Dolfijnen en vleermuizen kennen de truc van geboorte af: ze klikken en luisteren, en lezen de [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo)’s om te jagen in donker water en pikzwarte grotten. Door de donderseconden te tellen heb je hun methode al gebruikt: klok het [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound), en je kent de afstand. ## 27.3 Oefeningen **Oefening 27.1 ★.** Noem drie dragers van [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) uit dit hoofdstuk, en één plek waar [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) helemaal niet kan reizen. **Oplossing van Oefening 27.1.** Dragers: [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air), water, vaste stoffen (hout, baksteen, staal, een strak touwtje). Helemaal geen drager: lege ruimte — zoals de luchtloze [Maan](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/11-de-maan-aan-de-hemel#def-g2-moon-in-the-sky-moon), of de leeggepompte stolp. **Oefening 27.2 ★.** In de proef met de stolp blijft het hamertje van de bel slaan terwijl het rinkelen sterft. Wat is er precies weggehaald, en wat bewijst dat? **Oplossing van Oefening 27.2.** De [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) — de drager van het [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) — is weggepompt. De trillende bel had niets meer om in te trillen, wat bewijst dat [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) alleen door stof reist en nooit door niets. **Oefening 27.3 ★.** Waarom is de [Maan](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/11-de-maan-aan-de-hemel#def-g2-moon-in-the-sky-moon) een stille wereld? Antwoord met de propositie van dit hoofdstuk. **Oplossing van Oefening 27.3.** Geen drager, geen [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound): de [Maan](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/11-de-maan-aan-de-hemel#def-g2-moon-in-the-sky-moon) heeft geen [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air), dus heeft de [trilling](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-vibration) van een schreeuw niets om doorheen te reizen — ze sterft bij de lippen. **Oefening 27.4 ★.** Wat draagt bij de bekertelefoon de fluistering? Geef beide regels om de telefoon werkend te houden. **Oplossing van Oefening 27.4.** Het strakke touwtje draagt haar: de stem schudt het bekertje, het bekertje schudt het touwtje, en het touwtje speelt haar opnieuw af in het verre bekertje. Regels: houd het touwtje strak gespannen, en laat het niets raken (niet doorhangen, geen knijpende vingers). **Oefening 27.5 ★.** Hoe ver reist [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) ongeveer door [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) in één [seconde](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second)? In drie [seconden](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second)? **Oplossing van Oefening 27.5.** Ongeveer $340\,\mathrm{m}$ in één [seconde](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) — ruwweg een kilometer in drie. **Oefening 27.6 ★.** Je telt negen [seconden](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) tussen flits en donder. Hoe ver is het onweer? Je vriend telt bij de volgende inslag maar drie [seconden](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) — wat is er veranderd, en wat moeten jullie doen? **Oplossing van Oefening 27.6.** $9 \div 3 = 3$: ongeveer $3\,\mathrm{km}$ ver. Drie [seconden](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) later betekent ongeveer $1\,\mathrm{km}$: het onweer is veel dichterbij gekomen — naar binnen gaan. **Oefening 27.7 ★.** Waarom hoor je met je oor tegen de tafel een krabbeltje dat de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) nooit heeft bezorgd? **Oplossing van Oefening 27.7.** Het hout is een veel betere drager dan [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air): het zwakke krabbeltje is te zwak voor de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) om het over de tafel te bezorgen, maar het vaste tafelblad draagt de [trilling](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-vibration) luid en helder rechtstreeks je oor in. **Oefening 27.8 ★.** Wat is een [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo)? Waarom antwoordt een grotere, verder gelegen rotswand later dan een nabije? **Oplossing van Oefening 27.8.** Een [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo) is je eigen [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) dat van een grote harde wand terugkaatst en laat genoeg terugkomt om het apart te horen. Een verdere rotswand betekent een langere rondreis voor het [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound), dus komt het antwoord later. **Oefening 27.9 ★.** Hoe onderscheidt de sonar van een schip diep water van ondiep water? Welke twee dieren spelen hetzelfde spel, en waar? **Oplossing van Oefening 27.9.** Het schip klikt naar beneden en klokt de [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo) van de zeebodem: snelle [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo), ondiep water; late [echo](#ex-g4-how-sound-travels-echo), diep water. Dolfijnen doen het in donker water, vleermuizen in pikzwarte grotten. **Oefening 27.10 ★★.** In oude westerns drukken verkenners hun oor op de stalen rails om een nog verre trein op te vangen. Waarom verraadt de rail de trein lang voordat de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) dat doet? Geef beide voordelen die de rail het [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) biedt. (Het ene gaat over goed dragen; denk voor het andere eraan dat de rail recht naar de trein loopt, terwijl [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) in [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) zich in alle richtingen uitspreidt als kringen in een vijver, en onderweg verdunt.) **Oplossing van Oefening 27.10.** Ten eerste draagt staal [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) veel beter dan [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air), zodat het gerommel de lange reis overleeft. Ten tweede leidt de rail het [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) recht langs één weg naar het oor van de verkenner, terwijl in de open [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) het lawaai van de trein zich in alle richtingen uitspreidt als kringen in een vijver en met elke [meter](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/7-lengte-meten#def-g2-measuring-length-units) verdunt — dus komt de boodschap van de rail zowel sterker als helderder aan, lang vóór die van de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air). **Oefening 27.11 ★★.** Je staat op een grote lege binnenplaats, klapt één keer in je handen en hoort de klap van je eigen handen na precies één [seconde](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) terugkomen van de verre muur. Het [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) liep in die [seconde](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) naar de muur en terug. Hoe ver staat de muur — let op, denk aan de rondreis! **Oplossing van Oefening 27.11.** In één [seconde](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) legt [geluid](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/19-geluid-om-ons-heen#def-g3-sound-around-us-sound) ongeveer $340\,\mathrm{m}$ af — maar die [seconde](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/8-tijd-meten#def-g2-measuring-time-second) betaalde de heenweg *en* de terugweg. De muur staat op de helft: ongeveer $170\,\mathrm{m}$ ver.