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Ondas Estacionariás


Tubos Sonoros (Fechados e Abertos)


Orgãos Musicais



Flauta


Taças



Tambor


JOGOS

Por que o copo de cristal emite som quando passamos o dedo em sua borda?

Porque, ao ser esfregado, o copo vibra como uma corda de violino. O segredo está em um dos seus componentes: o chumbo. O metal, além de dar brilho a esse tipo especial de vidro, consegue deixá-lo mais firme. Assim, em vez de o copo de cristal absorver a maior parte da energia provocada pelo atrito com o dedo, como faz um copo comum, acaba devolvendo parte dessa energia em forma de som. A sonoridade é tão agradável que é possível fazer música usando vários copos. Um exemplo célebre está no filme E La Nave Va (1983), do diretor italiano Federico Fellini, em que uma dupla de músicos toca uma melodia usando dezenas de cristais com água. "Quando variamos o nível da água, alteramos as condições de ressonância do copo. Fazemos com que ele vibre em freqüências, ou notas, diferentes", diz o físico Cláudio Furukawa, da USP.
As propriedades musicais do objeto seduziram o político e inventor americano Benjamin Franklin. Em 1761, ele criou um tipo de piano no qual vários copos de cristal faziam as vezes das cordas, produzindo notas diferentes. 

Simulador de ondas

Tambor

Tambor é o nome genérico atribuído a vários instrumentos musicais do tipo membranofone, consistindo de uma membrana esticada percutida.

Essa membrana pode estar montada em vários suportes:

• sobre uma armação, sem caixa de ressonância — pandeiro, adufe, etc.;
• sobre um tubo chamado fuste que pode ser de vários formatos (cilíndrico, cônico entre outros) e constitui a caixa de ressonância —atabaque, bongô;
• sobre um recipiente fechado (por exemplo, semi-esférico) que constitui a caixa de ressonância — tímpanos.

Também há os que têm peles nas duas extremidades, como por exemplo a caixa, e os que têm pele apenas numa extremidade, como por exemplo as congas. A membrana é golpeada (percutida) com a mão ou uma baqueta. O corpo do tambor, quando existe, além de dar suporte mecânico às membranas, também atua como caixa de ressonância para amplificar o som resultante da batida. Um percussionista é o músico que toca os tambores.

Na música popular, no rock no jazz e no axe , a maior parte dos tambores utilizados estão no conjunto de instrumentos conhecido como bateria.

                             

EVOLUÇÃO DOS TAMBORES

As primeiras descobertas.

     Os tambores começaram a aparecer pelas escavações arqueológicas do período Neolítico. Um tambor encontrado numa escavação da Moravia, foi datado de 6000 anos antes de Cristo. Tambores tem sito encontrado na antiga Suméria com a idade de aproximadamente 3000 anos antes de Cristo. Na Mesopotâmia foram encontrados pequenos tambores(tocados tanto verticalmente quanto horizontalmente) datados de 3000 anos antes de Cristo. Tambores com peles esticadas foram descobertos dentre os artefatos Egípcios, de 4000 anos antes de Cristo.

     Características dos primeiros tambores.

     Os primeiros tambores provavelmente consistiam em um pedaço de tronco de árvore oco(furado). Estes troncos eram cobertos nas bordas com a pele de algum réptil ou couro de peixe e eram percutidos com as mãos. Mais tarde, começou-se a usar peles mais resistentes e apareceram as primeiras baquetas. O tambor com duas peles veio mais tarde, assim como a variedade de tamanhos. Muitos métodos foram utilizados para fixar as peles. Nos tambores de uma pele eram usados pregos, grampos, cola, etc. Nos tambores de duas peles eram usadas cordas que passavam por furos feitos na própria pele e as esticava. Os tambores Europeus mais modernos geralmente prendiam a pele pela pressão de dois aros, um contra o outro e a pele no meio.

     Caixa.

     Um modelo menor de tambor que possuía uma corda na pele de baixo foi provavelmente adaptado pelos Árabes. Este tambor era geralmente usado como instrumento folclórico. Em algum lugar, por volta do século XIV, ele começou a ser utilizado pelos militares.

     Os tambores sempre tiveram uma função extra musical, como a de transmitir mensagens à distância e, principalmente, a função religiosa. Eles tem sido creditados com poderes mágicos e eram tidos como objetos sagrados. Ainda hoje, em algumas sociedades a confecção de um tambor continua a envolver um certo ritual. No leste da África, oferendas como o gado, são feitas ao "tambor real", o qual não simboliza somente o poder e "status", mas também oferece uma proteção sobrenatural. A bateria(conjuntos de tambores), se popularizou no século XX com as orquestras, as bandas militares, com a dança popular e os grupos de Jazz e Rock. A grande variedade de maneiras com que ela é aplicada hoje em dia comprova o seu longo período de desenvolvimento.

FLAUTA

A flauta é instrumento musical de sopro da família das madeiras formado por um tubo oco com orifícios. É um aerofone que, a partir do fluxo de ar dirigido a uma aresta que vibra com a passagem do ar, emite som.Bastante antigo, a execução de tal instrumento consiste no ato de soprar o interior do tubo ao mesmo tempo em que se tapam e/ou destapam os orifícios com os dedos. De acordo com o sistema de classificação de instrumentos de Hornbostel-Sachs a flauta é classificada como um instrumentos de sopro. A pessoa que toca flauta é chamada de flautista.Além da voz, as flautas são conhecidas por serem os primeiros instrumentos musicais. Existem flautas conhecidas datadas de 40.000 a 35.000 anos atrás, que foram encontradas na região dos Alpes Suábios (Alemanha). Essas flautas demonstram uma tradição musical que se desenvolvia desde os primórdios da presença humana moderna na Europa.Aristóteles fez a seguinte declaração sobre o instrumento: "Nós escutamos uma canção na flauta com mais prazer do que na lira, pois o canto da voz humana e a flauta se misturam bem por causa da suas correspondência e simpatia, um e o outro se animam pelo vento!"

A Evolução da Flauta

A flauta é dos instrumentos de sopro mais antigos e um dos primeiros instrumentos musicais inventado pelo homem.
     Os historiadores da antiguidade atribuíam suas origens à obra do acaso ou a personagens da mitologia. A ciência, porém, calcula que tenha surgido há mais de 20.000 anos, a julgar pela análise de alguns exemplares encontrados, feitos de osso.
     Provalvelmente, a flauta foi inventada, paralelamente, por povos distantes, sem nenhum contato entre si, podendo ser comprovado através das flautas de bambu ou de argila achadas no Peru, de formas e de sonoridades semelhantes às utilizadas pelos Gregos e Egípicios.
     Uma das versões mais aceitadas sobre a sua origem é a de que o homem primitivo, quando vagava pelos bosques na ânsia de imitar os sons dos pássaros, teria aprendido a assobiar. Posteriormente, ouvindo o som produzido pelo vento nos canaviais, tomou um pedaço de cana e levando-o aos lábios conseguiu emitir sons semelhantes ao assobio, porém mais fortes.
     A partir dessa descoberta, o homem aperfeiçou a flauta de bambu, modificando não só as suas formas, mas também a qualidade dos materiais empregados na sua construção. Até a primeira metada do século XVII, as flautas não possuiam nenhum mecanismo. Eram providas apenas de orifícios, e supõe-se que a primeira chave (Ré#) tenha surgido por volta de 1660.
     Hoje é difícil acreditar que as grandes obras da literatura clássica do instrumento, como as sonatas de Bach, de Haendel e os concertos de Vivaldi, entre outros, pudessem ter sido executadas com flautas tão simples.
     Até principios do século XIX, verificam-se poucos progressos. As flautas continuavam com pouca sonoridade e com muitos problemas de afinação, apesar de novas chaves terem sido acrescentadas ao seu mecanismo. Somente por volta de 1840, ela tornou-se, realmente, um instrumento quase perfeito, semelhante ao utilizado hoje em dia, graças a um sistema revolucionário inventado por Theobald Boehm, flautista, compositor e fabricante de flautas.
     Esse novo mecanismo, conhecido como "sistema Boehm", aumentou a extensão da flauta, facilitou o dedilhado, permitindo a execução de obras de virtuosidade até então impraticáveis com as flautas antigas.
     Foi Louis Lot célebre fabricante de flautas, da "Maison Lot" de Paris, que a tornou o instrumento definitivo. Construiu-as como uma liga especial de prata, enriquecendo sobremaneira a qualidade sonora do instrumento. Foram as mais perfeitas fabricadas na Europa, servindo, posteriormente, de modelo para as flautas americanas e japonesas, tão requisitadas atualmente.
     Entusiasmados com os novos progressos alcançados e com o crescente interesse pelo instrumento, os compositores começaram a escrever, explorando o novo caráter virtuosístico da flauta. Foi o período áureo dos grandes solos de concerto, das árias de bravura e dos temas com variações, quando se destacaram os grandes flautistas e compositores Toulou, Demerssemann, Briccialdi, Doppler, e o próprio Boehm. 
     Hoje em dia, existe uma infinidade de artesãos espalhados pelo mundo, dedicando-se, exclusivamente, a fabricas bocais, os quais os quais podem ser adaptados em qualquer flauta. O brasileiro Luis Carlos Tudrey é um desses especialistas, cujo trabalho vem sendo reconhecido internacionalmente. 
     Graças aos progressos mecânicos e sobretudo a uma vasta discografia produzida por grandes intérpretes da música clássica e popular, a flauta conquistou uma grande popularidade no mundo inteiro.
     Para completar ainda mais os progressos do instrumento, os fabricantes dedicam-se, agora, a aumentar a extensão dos sons graves, tendo surgido as flautas baixo e contra-baixo em várias tonalidades. 

órgãos Musicais

Órgão 

O órgão é um instrumento musical tocado por meio de um ou mais manuais e uma pedaleira. O som é produzido pela passagem do vento (ar comprimido) através de tubos de metal e madeira.

Os órgãos variam imensamente em tamanho, indo desde uma pequena caixa até a monumentais caixas do tamanho de casas de 5 andares. Encontram-se sobretudos nas igrejas, mas também em salas de concertos, escolas e casas particulares.

Os executantes deste instrumento chamam-se organistas e seus construtores, organeiros.

Partes constituintes

O órgão é constituído por 4 partes:

• Pneumática
• Tubaria
• Mecânica
• Caixa

Pneumática

A pneumática é o conjunto formado pelos dispositivos de captação, retenção e envio do ar comprimido à tubaria, bem como a regulação da sua pressão. Os seus elementos são:

• Ventilador
• Fole
• Contra-fole
• Cainais de Vento

Tubaria

A tubaria, também chamada canaria, é o somatório de todos os tubos do órgão, encarregues da emissão sonora.

Os tubos

Os seus elementos são:

Tubo

O tubo é o elemento responsável pela emissão sonora, à passagem do ar através do seu corpo, funcionando como qualquer instrumento de sopro. Quando o executante prime uma tecla [estando aberto um dos registos], o ar comprimido é libertado e conduzido para atravessar o tubo determinado, emitindo a nota correspondente.

Os tubos dividem-se em duas grandes espécies: os tubos labiais e os tubos palhetados (ou de palheta, ou de lingueta).

Registo

O registo (ou registro (Brasil) ou jogo) é um conjunto (ou série) de tubos de uma mesma fila, os quais têm o mesmo timbre, porque os tubos de uma mesma fila (registo) terem todos características comuns, tais como:

• o material de que são compostos: ligas metálicas de estanho, chumbo, cobre; ou então madeira), que pode ser de diferentes tipos: castanho, carvalho, pereira, etc.;
• o formato: tubo cilíndrico, cónico, cónico invertido, paralelipipédico;
• a medida: termo organístico que se refere à relação entre a altura e o diâmetro;
• a entoação: termo organístico que se refere ao ataque, claridade, presença, e outros vectores muito precisos da qualidade sonora ou timbre.

A conjugação destas características dão origem a vários tipos de registos, classificáveis de acordo com uma identificação das suas propriedades acústicas, pois cada qual apresenta características específicas de altura, intensidade e timbre. Assim temos:

• Flautados ou Principais: sonoridade mais robusta do órgao
• Flautas: sonoridade aveludada
• Cordas: sonoridade quente
• Híbridos: sonoridade mista
• Oscilantes: com batimentos
• Mutações: correspondem a notas de intervalos diferentes em relação à nota real que está a ser tocada
• Compostos: correspondem a mais do que uma fila de tubos
• Misturas: correspondem a mais do que uma fila de tubos
• Palhetados: de palheta

Mecânica

A mecânica é o conjunto dos mecanismos que têm por fim a emissão sonora de determinado tubo ou conjuntos deles. Os seus elementos são:

Registo

Também se designa de registos os tirantes, existente na consola, que habilitam ou desabilitam a passagem do ar para a respectiva fila de tubos, dado que os tubos se encontram dispostos no someiro de modo a os seus pés poderem ser tapados ou abertos por uma régua (tábua) de registo que o tirante da consola accionada.

Os tirantes aparecem, na consola, sob a forma de puxadores ou alavancas (para os pés), no caso de um funcionamento de tracção mecânica. No caso das tracções pneumática e eléctrica, os registos podem ser accionados por interruptores, sob a forma de plaquetas ou botões.

Consola com puxadores - típico dos órgãos de construção francesa

Teclados

Num órgão de vários teclados, cada qual encontra-se afecto a uma secção particular do instrumento com características específicas de intensidade, timbre, projecção e com uma designação particular. Assim temos:

• Grande-Órgão ou Principal: trata-se da secçao mais nutrida e mais sonora do instrumento;

• Órgão de Ecos: trata-se de uma secção cujos tubos por norma se encontram encerrados dentro de uma caixa, passível de ser aberta ou fechada através de mecanismo próprio, vulgarmente sob a forma de pedal;

• Positivo: secção com registos mais agudos e perceptíveis, normalmente prestando-se bem para a prática de música de câmara (tipo baixo contínuo), vai buscar o seu nome aos órgãos positivos construídos para o mesmo efeito;
  • Postivo de Peito: se se encontra por baixo do grande órgão;
  • Positivo de Costas: se se encontra nas costas do organista;

• Recitativo: detendo vários registos solistas;

• Expressivo: cujos tubos se encontram encerrados em caixa de Expressão, fechada por todos os lados, menos por um que possui persianas, cuja abertura é controlada a partir do pedal correspondente (Pedal de Expressão);

• Bombarda: detendo apenas registos palhetados;

• Em chamada: detendo registos palhetados em chamada;

• Pedaleira: como um teclado para os pés, esta secçao possui os registos mais graves e susceptíveis de dar a base harmónica ao edifício sonoro do órgão.

Consola

A consola é a "mesa de comando" do órgão na qual se materializam todos os dispositivos manipuláveis pelo executante (o organista), o que compreende os teclados para as mãos (manuais) e para os pés (pedaleira), os registos e os vários pedais e pedaletes. A consola pode encontrar-se inclusa no corpo do próprio instrumento ou então separada deste.

Caixa

A caixa é uma estrutura, normalmente em madeira, que encerra todo o material anterior. Tem por função fundir os sons e projectá-los para o exterior, além de uma função prática de protecção da mecânica e da tubaria. Normalmente é construída para se harmonizar esteticamente com o espaço arquitectónico onde se insere, aplicando os organeiros para isso no seu design os mesmos elementos estilísticos presentes no local.

Evolução

Órgão Hammond

O órgão Hammond desenvolvido nos anos 30 pretendia inicialmente imitar o som do órgão de tubos, mas ao desenvolver um timbre próprio, tornou-se objecto de culto durante muitos anos. O modelo B3 é um importante instrumento no jazz, sendo mesmo o instrumento central nosoul jazz.

Entre 1940 e 1970 foram desenvolvidos vários modelos electrónicos destinados ao entretenimento caseiro. Tornando possível a uma só pessoa produzir caseiramente o som de um grupo de vários instrumentos, estes instrumentos electrónicos começaram a incluir padrões automáticos como ostinatos rítmicos, acompanhamentos diversos baseados nos acordes e leitores de fitas magnéticas.

Vocacionados à imitação dos timbres de outros instrumentos como o trompete e a marimba, esses sintetizadores afastaram-se para sempre do seu desígnio inicial de imitador do órgão de tubos para se tornarem sintetizadores de quaisquer outros instrumentos, sons ou ritmos, através de imitação do padrão das ondas sonoras destes.

Nos anos 60 e 70 um tipo de sintetizador portátil chamado “combo” tornou-se muito popular especialmente entre as bandas rock e pop dessa altura como os The Doors e os Iron Butterfly. Os mais populares eram fabricados pela Farfisa e pela Vox.

Pelo que as inovações tecnológicas que o órgãos sofreu a partir do momento que incorporou componentes electrónicas, desviaram o órgão da sua linha clássica, pois este deixou de ser um instrumento acústico e criaram uma diferenciação entre o chamado órgão electrónico e o órgão propriamente dito: o órgão de tubos.

Tubos Sonoros ( Fechados e Abertos )

Tubos sonoros

Assim como as cordas ou molas, a ar ou gás contido dentro de um tubo pode vibrar com freqüências sonoras, este é o princípio que constitui instrumentos musicais como a flauta, corneta, clarinete, etc. que são construídos basicamente por tubos sonoros.

Nestes instrumentos, uma coluna de ar é posta a vibrar ao soprar-se uma das extremidades do tubo, chamada embocadura, que possui os dispositivos vibrantes apropriados.

Os tubos são classificados como abertos e fechados, sendo os tubos abertos aqueles que têm as duas extremidades abertas (sendo uma delas próxima à embocadura) e os tubos fechados que são os que têm uma extremidade aberta (próxima à embocadura) e outra fechada.

As vibrações das colunas gasosas podem ser estudadas como ondas estacionárias resultantes da interferência do som enviado na embocadura 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).

Tubos abertos

Considerando um tubo sonoro de comprimento ℓ, cujas ondas se propagam a uma velocidade v.

Assim as possíveis configurações de ondas estacionárias são:

As maneiras de vibrar podem, partindo destes exemplos, ser generalizadas como:

E a freqüência dos harmônicos será dada por:

Como n não tem restrições, no tubo aberto, obtêm-se freqüências naturais de todos os harmônicos.

 Tubos fechados

Considerando um tubo sonoro de comprimento ℓ, cujas ondas se propagam a uma velocidade v.

Assim as possíveis configurações de ondas estacionárias são:

As maneiras de vibrar podem, partindo destes exemplos, ser generalizadas como:

E a frequência dos harmônicos será dada por:

Em um tubo fechado, obtêm-se apenas frequências naturais dos harmônicos ímpares.

Ondas estacionárias

Ondas estacionárias 

Ondas estacionárias são ondas que permanecem em uma posição constante em um intervalo de tempo arbitrário. Formam-se quando duas ondas idênticas se encontram, se movendo em sentidos opostos. Esse tipo de onda é caracterizado por pontos fixos de valor zero, chamados de nodos, e pontos de máximo também fixos, chamados de antinodos. São ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma freqüência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma direção e sentidos opostos.

Pode-se obter uma onda estacionária através de uma corda fixa numa das extremidades.

Com uma fonte faz-se a outra extremidade vibrar com movimentos verticais periódicos, produzindo-se perturbações regulares que se propagam pela corda.

Ao atingirem a extremidade fixa, elas se refletem, retornando com sentido de deslocamento contrário ao anterior.

Dessa forma, as perturbações se superpõem às outras que estão chegando à parede, originando o fenômeno das ondas estacionárias.

Uma onda estacionária se caracteriza pela amplitude variável de ponto para ponto, isto é, há pontos da corda que não se movimentam (amplitude nula), chamados nós (ou nodos), e pontos que vibram com amplitude máxima, chamados ventres.

É evidente que, entre nós, os pontos da corda vibram com a mesma freqüência, mas com amplitudes diferentes.

Como os nós estão em repouso, não pode haver passagem de energia por eles, não havendo, então, em uma corda estacionária o transporte de energia.

Considerando λ o comprimento de onda, temos que:

§  A distância entre dois nós consecutivos vale λ/2 .

§  A distância entre dois ventres consecutivos vale λ/2  .

§  A distância entre um nó e um ventre consecutivo vale λ/4  .

Além da corda, o fenômeno da onda estacionária pode ser observado em tubos, abertos ou fechados. O tubo aberto assemelha-se a cordas que tem ambas de suas extremidades fixas, podendo portanto gerar harmônicos tanto ímpares como pares. n λ/2 . sendo n = 1,2,3,4,5,...

O tubo fechado assemelha-se a cordas que tem uma de suas extremidades fixa e a outra livre. Gera portanto somente harmônicos ímpares. n λ/2 . sendo n = 1,3,5,...