Fizică și instrumente muzicale

Cui nu-i place să asculte muzică bună? Există melodii pentru toate gusturile.
Sunetul muzical, în general, este cel care se prezintă într-un mod plăcut urechilor noastre, a căror undă sonoră prezintă o anumită regularitate. Instrumentele muzicale sunt dispozitive care produc acest tip de sunet.
Instrumentele muzicale sunt clasificate în trei grupuri, instrumente cu coarde, instrumente de alamă și instrumente de percuție. Cum vom explica fizica funcționarea acestor instrumente este ceea ce vom vedea acum.
Instrumente cu coarde
Dacă ne luăm un moment să ne gândim la asta, putem enumera un număr mare de instrumente cu coarde: chitară, vioară, pian, harpă, chitară, contrabas etc. În aceste instrumente, sunetul este produs din corzi, care atunci când sunt declanșate provoacă compresii și rarefacții în aer, numite unde sonore.
Denumite și corzi vibrante, corzile instrumentelor muzicale, atunci când vibrează, produc unde transversale care, suprapuse celor reflectate la capete, dau naștere unei unde staționare.


Cel mai simplu mod de vibrație a șirului caracterizează frecvența sa fundamentală, corespunzătoare vibrației dintre capetele de fixare ale șirului (noduri) și un punct de mijloc. Al doilea mod de vibrație corespunde nodurilor de capăt și un nod în punctul central. Al treilea mod corespunde cu încă un nod între nodurile extreme și, astfel, fiecare nou mod de vibrație corespunde cu încă un nod intermediar.
Distanța dintre două noduri consecutive corespunde unei jumătăți de lungime de undă.  iar frecvența de oscilație este dată de,  unde v este viteza undei pe șir.


corzi vibrante

instrumente de suflat
Instrumentele de suflat sunt formate din tuburi sonore. Este foarte ușor să vă amintiți aceste instrumente: saxofon, trombon, trompetă, flaut etc.
Dacă suflați într-o sticlă de sticlă, de exemplu, o veți vedea sunând. Acest lucru se întâmplă deoarece coloana de aer din interiorul sticlei vibrează, emițând o undă sonoră. Producția acestui val la un capăt se datorează unui dispozitiv numit embușaj. Capătul opus muștiucului poate fi deschis sau închis dând naștere la două tipuri de tuburi sonore, deschise și închise.
În tuburile deschise, unda staționară longitudinală care se formează are burtica la ambele capete. Cel mai simplu mod de vibrație corespunde unui nod în punctul central al tubului. Cu fiecare nou mod de vibrație, apare un alt nod intermediar.
Distanța dintre două burtici consecutive este egală cu jumătate din lungimea de undă. iar frecvența este dată de: .


tuburi de sunet deschise

În tuburile de sunet închise, unda staționară longitudinală are burtica la capătul piesei bucale și un nod la capătul închis. Pentru fiecare mod de vibrație existent, păstrați nodul la capătul închis și măriți un nod intermediar.
Distanța dintre burta și nodul consecutiv corespunde unui sfert din lungimea de undă .


tuburi de sunet închise

Instrumentele de percuție se comportă foarte diferit de celelalte. Sunetele emise de acestea își pot avea originile din vibrațiile membranelor, tijelor și suprafețelor metalice, ceea ce face dificilă stabilirea unui model de comportament pentru acestea.

De Kléber Cavalcante
Absolvent în fizică
Echipa școlii din Brazilia

valuri - Fizică - Școala din Brazilia

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-os-intrumentos-musicais.htm

IPhone pliabil: Cum va funcționa această tehnologie?

Poate ați văzut deja că trendul telefonului pliabil revine, dar cu câteva tușe foarte tehnologice...

read more

6 comportamente care dezvăluie trăsăturile tale de personalitate

Personalitatea noastră este definită de emoțiile, gândurile și, în principal, de atitudinile noas...

read more

Pentru ACESTE zodii, căsătoria este adesea o PROVOCARE

Un lucru este sigur: căsătoria nu este o glumă. Potrivit astrologiei, există unele semne zodiacal...

read more