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Harmônica: como funciona essa área do estudo?

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Provavelmente o estudo da harmônica é um dos campos de interesse mais antigos a ser estudado, essa área vem sendo utilizada no ramo da música desde épocas anteriores ao calendário gregoriano, dessa forma sempre existiram testes para determinar suas aplicações dentro e fora do campo musical e portanto podemos dizer que a harmônica é um dos campos mais explorados e bem desenvolvidos da Física clássica.

Vale, contudo, salientar que essa afirmação se refere ao funcionamento dos conceitos da harmônica, que tem um número praticamente ilimitado de aplicações que avançam junto com a tecnologia.
Vamos dividir os conceitos harmônicos em duas partes de modo a podermos explicar seu funcionamento de maneira mais direta:

Cordas vibrantes e tubos sonoros.

Cordas Vibrantes: cada corpo que existe ressoa em uma frequência diferente, em física chamamos este efeito de modos harmônicos, ao esticar uma corda e causar uma perturbação na mesma, ela irá vibrar em toda a sua extensão de modo que essa perturbação viaje como uma onda sendo refletida nas pontas até que por fim toda energia tenha sido gasta e a corda volte ao estado de repouso.

É importante notar que não importa a parte da corda em que a vibração teve início às duas pontas vão se comportar como nodos e permanecer isolados sem sofrer o efeito da vibração.

Tubos Sonoros: um tubo é considerado sonoro quando suas duas pontas (entrada e saída de ar) tem formatos diferentes de modo que a coluna de ar estacionada no interior do tubo possa ser manipulada livremente e se encaixe em uma das frequências fundamentais.

Tubo aberto – quando em tubo aberto, as frequências naturais de vibração interna são expressas pela seguinte equação:

F = N. V

2l

Para N = 1 teremos a frequência fundamental, para N = 2 temos o segundo harmônico, para N = 3  o terceiro harmônico, e assim por diante.

Tubo fechado – diferentemente quando em um tubo fechado as freqüências naturais são expressas como ímpares na relação (v/4L),

Nós & antinós

É importante salientar que para o estudo dos harmônicos, os nodos são totalmente nulos em qualquer movimento transversal, enquanto que os antinodos apresentam um movimento transversal máximo. Desta forma, podemos inferir que sempre que em uma onda estacionária a extremidade for fixa, essa extremidade irá ser um nodo enquanto que quando a extremidade é livre ela se apresenta como um antinodo.
Harmônicos No Contexto musical
O estudo da harmonia é uma das áreas da harmônica que é responsável por determinar os intervalos e as proporções de cada acorde, bem como a maneira como eles se sucedem e as notas que compõem cada um.
Qual a importância de tal assunto para a música?
A partir deste assunto podemos obter uma relação de sons gerados e seus intervalos de acordo com o som gerador, sendo essa justamente a base para o estudo da harmonia utilizado na criação de músicas instrumentais de modo a relacionar o som de cada instrumento individual com o resultado final do conjunto.
Exemplo:
Ao utilizar um piano, que é um instrumento de grande porte, como exemplo, teremos que o som é gerado por cordas vibrantes. Desta forma , as frequências são dadas por:

F= NV = N . √T
2L 2L.

Desta forma podemos perceber que tanto o tamanho da corda quanto a tensão dela são elementos importantes em determinar a frequência de um som.
Como utilizamos o piano como instrumento de exemplo sabemos que suas cordas têm diferentes comprimentos bem como espessuras e tensões diferentes nas extremidades que é o motivo para tamanha variedade de sons num único instrumento de corda. Entretanto, isso não influencia as notas musicais da série harmônica formada.


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