sábado, 22 de outubro de 2016

A FÍSICA DOS INSTRUMENTOS DE SOPRO


A NATUREZA DO SOM

O som está associado a variações de pressão em determinados intervalos de tempo, isso em um fluido qualquer, e tais variações de pressão segundo Bonjorno (1993) provoca compressões e expansões no fluido, acabando por assim causar um deslocamento de massa do mesmo.
Conforme Nussenzveig (2002) a natureza do som está ligada a processos que provoquem a variação da pressão em um meio. Isto pode ser exemplificado ao se soprar numa das extremidades de um cano aberto, o que produzirá um certo barulho, porque o sopro fez com que a pressão no interior do cano variasse.

ANALISE DE TUBOS SONOROS

Assim como as cordas ou molas, o fluido contido dentro de um tubo pode vibrar com certas frequências, sendo este o princípio que da suporte ao embasamento teórico do funcionamento de instrumentos musicais como a flauta, trompete, clarinete, dentre outros.
Os tubos são classificados como abertos e fechados, sendo os tubos abertos aqueles que têm as duas extremidades abertas e os tubos fechados são os que têm uma extremidade aberta e outra fechada.
As vibrações das colunas gasosas podem ser estudadas como ondas estacionárias resultantes da interferência do som enviado na embocadura (abertura próxima a uma das extremidades) com o som refletido na outra extremidade do tubo.
Em uma extremidade aberta o som reflete-se em fase, formando um ventre (interferência construtiva) e em uma extremidade fechada ocorre reflexão com inversão de fase, formando-se um nó de deslocamento (interferência destrutiva).
Em um tubo aberto o ar vibra com sua máxima amplitude nos extremos, conforme ilustra a figura 1.

Figura 1. Configuração das ondas estacionárias no tubo aberto.


Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Acustica/tubos.php

          Em um tubo fechado é originado um ventre no extremo por onde penetra o ar e um nó no extremo fechado, conforme mostrado abaixo.

Figura 2. Configuração das ondas estacionárias no tubo fechado.


Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Acustica/tubos.php

OS INSTRUMENTOS DE SOPRO

Cada tipo de instrumento tem sua especificidade com relação aos demais, um conjunto de características sonoras associadas que, tem uma descrição matemática sistemática e precisa. O som pode ser representado pela soma de diversas ondas individuais. O que diferencia um instrumento de outro são as amplitudes e a duração de cada um dos harmônicos presentes no som resultante; a esse conjunto de características chama-se timbre.
Nos instrumentos de sopro o que produz uma onda sonora é uma coluna de ar, que é posta a vibrar ao se soprar uma das extremidades do tubo, chamada embocadura, que possui os dispositivos vibrantes apropriados. A partir da vibração da coluna de ar ocorre um deslocamento de massa de ar dentro do tubo sonoro (instrumento), e ocorre também variação de pressão no interior do tubo. Daí produz-se o som a partir da relação de variação de pressão e deslocamento de massa de ar.

REFERÊNCIAS


BONJORNO, R. A. Física fundamental: 2º grau, Volume único. 1ª edição. São Paulo: FTD, 1993.


NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física básica – Vol. 2. 4ª edição. São Paulo: Blucher, 2002.


Tubos sonoros. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Acustica/tubos.php>. Acessado no dia 16 de junho de 2012.