Question

6. Qual o nome que se dá para o estudo da fisica que entende o funcionamento, sonoridade e
história dos instrumentos
musicais?​

Answer 1

Resposta:

A física nos instrumentos musicais*

Donoso-_EinsteinAo ouvir sinfonias de Mozart, Bach e Beethoven, muitos costumam se perguntar como foi possível que seres humanos fossem capazes de compor tais obras-primas musicais. Mas certamente poucos já pararam para pensar que essas e outras obras jamais poderiam ser executadas caso algumas pessoas não tivessem dedicado estudos para construção dos instrumentos musicais que dão som e ainda mais beleza às composições clássicas.

Para que o desenvolvimento e aperfeiçoamento de materiais para feitura de pianos, violinos, flautas e diversos outros instrumentos musicais fosse possível, princípios básicos de física foram protagonistas, assim como os próprios físicos em si. Albert Einstein, por exemplo, costumava reunir-se semanalmente com colegas e amigos para tocar música de câmara. O físico francês Félix Savart é considerado um dos pioneiros a pesquisar a física do violino. O fisiologista e físico alemão Hermann Von Helmholtz elucidou o tipo de vibração que distingui uma corda excitada por um arco da corda tangida**. O pai de Galileu Galilei, Vincenzo Galilei, demonstrou que a música não poderia ser embasada em ideias abstratas vigentes na época de razões de números inteiros, mas sim no fenômeno físico sonoro ***.

Física básica nos instrumentos musicais

Propagação de som e acústica são dois conceitos de física básica extremamente importantes para compreensão do funcionamento dos instrumentos musicais, que são classificados em três categorias: os com base em cordas vibrantes, os que dependem de vibração de colunas de ar e os de percussão.

Quando fazemos vibrar a corda de um instrumento musical, diversos harmônicos, configurações de ondas estacionárias também chamadas de “ressonâncias”, podem ser formados ao mesmo tempo, que serão sempre múltiplos inteiros da frequência fundamental original. Ou seja, para uma frequência f emitida pela corda de um violino, seus harmônicos terão frequências 2f, 3f, 4f e assim por diante. “Ao ouvir uma nota musical, nossos ouvidos, na realidade, captam as diversas frequências, ou harmônicos, emitidas. Um instrumento musical de qualidade ruim não será capaz de produzir muitos harmônicos, e, por isso, não será agradável aos nossos ouvidos”, explica o docente do Grupo de Ressonância Magnética do Instituto de Física de São Carlos (RMN- IFSC/USP), José Pedro Donoso.

TimbreCada instrumento musical possui um tipo de “impressão digital sonora” com descrições matemáticas extremamente precisas. O que irá realmente diferenciar um instrumento de outro são as amplitudes e durações de cada um dos harmônicos presentes no som resultante, ou imperfeições das ondas sonoras, conjunto de características que é chamado de timbre. É graças a ele que conseguimos diferenciar o som de um violão do som de um piano, por exemplo.

As particularidades de cada instrumento

Embora todos os instrumentos musicais sigam uma mesma lógica de funcionamento, cada um possui peculiaridades. No caso de instrumentos de sopro, o que produz o som é a vibração da coluna de ar dentro do tubo. “Ao assoprar o instrumento, são geradas diversas frentes de ondas de ar, que se propagam dentro do tubo. Ai dedilhar o instrumento, os orifícios abrem e fecham, mudando o comprimento do tubo e gerando diferentes notas musicais”, explica Donoso.

No caso de uma flauta transversal, ao aproximar a boca da borda e assoprar, o ar incidirá contra a borda, dando origem a “redemoinhos”. São as perturbações do ar introduzidas por estes redemoinhos que gerarão os sons do instrumento. Para produzir sons mais graves ou agudos, basta que o executante dedilhe os orifícios do tubo e mude o ângulo e força do sopro.

Diferente da flauta transversal, a flauta doce possui uma boquilha de geometria fixa, o que faz com que seja relativamente fácil produzir um som musical neste instrumento. Mas, seja qual for o instrumento de sopro, quando seus orifícios são destampados, o efeito é o mesmo: a produção de uma nota de altura maior, já que destampar os orifícios é como se o tubo tivesse sido encurtado. Na região da abertura, a pressão do ar coincidirá com a pressão atmosférica, e a coluna de ar, originada pelo sopro, irá se comportar como se nesse local o instrumento tivesse uma extremidade aberta.