Física Inserida

INSTRUMENTOS MUSICAIS

Os instrumentos musicais datam desde a mais remota antiguidade, conforme achados arqueológicos encontrados em algumas cavernas africanas e européias. Obviamente estes instrumentos eram muito rudimentares mas deviam entreter os habitantes daquela época. Além da diversão, os instrumentos eram usados para cultos religiosos e também comunicação entre tribos vizinhas, uma vez que o barulho de alguns intrumentos como os congos ou o bumbo pode ser escutado a uma distância bastante razoável, desde que se coloque o bumbo num local onde o som consiga ser naturalmente amplificado. Hoje em dia, com o avanço da eletrônica em todas as modalidades do conhecimento humano, os instrumentos acabaram se subdividindo em duas categorias: os acústicos, e os eletrônicos.

BANDOLIM	SANFONA	BONGO	SINOS

ACÚSTICOS: datam desde os tempos antigos e podem ser divididos em cordas(violão, harpa, guitarra, etc), sopro(flauta, saxofone, sanfona, etc) e percussão(bateria, bongô, sino, etc). ELETRÔNICOS: datam da década de 60 e é composto pelos sintetizadores.

Inicialmente vamos falar um pouco sobre os instrumentos acústicos de cordas. Como o próprio nome diz, todos eles possuem pelo menos uma corda esticada, apresentando suas duas extremidades fixas. Uma perturbação é fornecida a esta corda através da própria mão ou de algum outro agente externo(palheta, arco no caso do violino ou violoncelo, etc), fazendo a corda entrar em vibração. Esta vibração está confinada entre as extremidades da corda e através de interferências entre os pulsos refletidos nas extremidades acabam formando uma onda estacionária com uma freqüência bem definida.

HARMÔNICOS NUMA CORDA

Como a corda tem extremos fixos, estes serão pontos de interferência destrutiva(nós). Entre os extremos da corda haverá a formação de um certo número "n" de ventres. Sendo "L" o comprimento da corda e "¥" o comprimento de onda temos que: a)n=1 ---> L=1.(¥/2) ---> L=¥/2 b)n=2 ---> L=2.(¥/2) ---> L=¥ c)n=3 ---> L=3.(¥/2) ---> L=3¥/2 d)n=n ---> L=n.(¥/2) (fórmula geral).

O resultado escrito acima é muito interessante pois ele nos diz que numa corda só podem existir ondas estacionárias com determinadas freqüências "f". Utilizando-se a relação fundamental da ondulatória, que nos diz que a velocidade "v" de uma onda é igual ao produto de seu comprimento de onda "¥" pela freqüência "f" (v=¥.f), verificamos que:

Desta forma, para n=1 temos a freqüência fundamental ou primeiro harmônico. Todos os outros harmônicos (n=2,3,4, ...) são múltiplos inteiros da freqüência fundamental, sendo este o princípio de funcionamento de todos os intrumentos de cordas como o violão, banjo, berimbau, etc.

Passamos agora a falar um pouco a respeito dos intrumentos de sopro, os quais nada mais são do que tubos sonoros, sendo que dentro deles uma coluna de ar é posta a vibrar. Estas vibrações são obtidas através de sistemas denominados EMBOCADURAS, que se classificam em dois tipos:

EMBOCADURA TIPO FLAUTA: Neste tipo, o músico injeta um jato de ar que é comprimido por um calço para depois colidir contra um corte em diagonal, efetuado na parede do tubo. Nestas circustâncias, o jato de ar sofre turbilhonamentos e variações de pressão que o lançam alternadamente ora para fora, ora para dentro do tubo. Dessa maneira, a coluna gasosa interna do tubo é golpeada interminentemente, dando origem a uma onda longitudinal que se propaga no interior do tubo.

EMBOCADURA TIPO FLAUTA

EMBOCADURA TIPO PALHETA: Neste tipo, o operador injeta um jato de ar do mesmo modo que a embocadura anterior. Logo na entrada, o ar é comprimido pelo calço, tendo sua velocidade aumentada antes de passar ao interior do tubo, o qual é por uma folga existente entre uma lâmina flexível("palheta") e a parede do tubo. A passagem de ar se dá com turbilhonamentos e variações de pressão, que fazem a lâmina vibrar. Em conseqüência, esta passa a golpear o ar no interior do tubo, dando origem a uma onda.

EMBOCADURA TIPO PALHETA