Background image

terug

Vraag 17

De Gemeentegrot in de Limburgse plaats Valkenburg dreigt langzaam in te zakken onder de last van het gesteente dat zich boven de grot bevindt.Vanwege de toeristische waarde van de grot is besloten een permanent meetsysteem in de grot aan te laten brengen, waarmee het dalen van de plafonds nauwlettend in de gaten wordt gehouden.
Het meetsysteem bestaat uit een aantal massieve, roestvrij stalen, cilindervormige kolommen die tussen plafond en vloer worden ingeklemd.
Op de zijkant van elke kolom zijn meetinstrumenten aangebracht. Elk meetinstrument bestaat in hoofdzaak uit een roestvrij stalen snaar met in het midden een trillingssensor. De snaar is verticaal ingespannen tussen twee blokjes die vast aan de stalen kolom zijn gemonteerd. Vlak voor de snaar bevindt zich een elektromagneet.
Een wisselspanning op de elektromagneet brengt de snaar in trilling.
De trillingssensor levert een spanning die recht evenredig is met de maximale snelheid van het middelpunt van de snaar. De frequentie van de wisselspanning op de elektromagneet wordt steeds zó gekozen, dat de snaar resoneert.
De spanning die de trillingssensor afgeeft, is bij resoneren op zijn grootst. Behalve de grondtoon zal de snaar tegelijkertijd ook „boventonen” voortbrengen. In het figuur zijn de trillingstoestanden van de grondtoon en van de eerste vier boventonen schematisch weergegeven.



Beredeneer welke van de eerste vier boventonen zorgt (of zorgen) voor een spanning aan de uitgang van de trillingssensor.