22 Leerdoelen Trillingen en golven

In dit hoofdstuk staan de volgende leerdoelen uit het leerstofoverzicht van KIW centraal:

  • harmonische trilling: amplitude, periode en frequentie
  • wiskundige schrijfwijze en grafische voorstelling van harmonische trillingen: pulsatie, faseverschil
  • snelheid en versnelling van een harmonische trilling
  • massa-veer-systeem
  • energieomzetting bij een harmonische trilling
  • lopende golven: transversale en longitudinale golven
  • golfsnelheid, golflengte
  • bewegingsvergelijking van een lopende golf
  • staande golven: knopen, buiken, eigenfrequentie

Veel fysische systemen in de natuur zijn in stabiel evenwicht. Als dat evenwicht verstoord wordt, treden er krachten op die het systeem terugdrijven naar de evenwichtssituatie. Vaak leidt dit tot een trilling, die pas na enige tijd uitdempt. In dit hoofdstuk beschouwen wij eerst (ongedempte) trillingen.

Daarna komen ook golven aan de orde, waarbij een verstoring zich door de ruimte voortplant. Golven vormen een bruikbaar model voor het uitleggen van geluid en licht (zie de volgende hoofdstukken); in de kwantummechanica wordt er zelfs vanuit gegaan dat materiële deeltjes (bijv. elektronen) zich als golven gedragen.