A física de tocar guitarra - Oscar Fernando Perez

Veja a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/the-physics-of-playing-guitar-oscar-fernando-perez

Mestres da guitarra como Jimi Hendrix são capazes de curvar a física das ondas às suas vontades, tocando melodias de inspiração e vibração. Mas como madeira, metal, e plástico se transformam em ritmo, melodia, e música? Oscar Fernando Perez detalha a física de tocar guitarra, do primeiro dedilhado ao solo final.
Lição de Oscar Fernando Perez , animação de Chris Boyle.

Hendrix, Cobain e Page.

Todos sabem tocar
com técnica e velocidade,

mas como exatamente
essas engenhocas icônicas em suas mãos

produzem notas, ritmo, melodia e música?

Ao tocar uma corda de guitarra, cria-se
uma vibração chamada onda estacionária.

Alguns pontos na corda, chamados de nós,
não se mexem nem um pouco,

enquanto outros pontos, os ventres,
oscilam de um lado para o outro.

A vibração passa pelo braço e cavalete
para o corpo da guitarra,

onde a madeira fina e flexível vibra,

comprimindo e rarefazendo
as moléculas de ar ao redor.

Essa sequência de compressões
cria ondas sonoras,

e as que estão dentro da guitarra
saem, em maior parte, pela boca.

Finalmente, se propagam até o seu ouvido,

que as traduz em impulsos elétricos

que o seu cérebro interpreta como som.

O tom desse som depende
da frequência das compressões.

Uma corda que vibra rapidamente
produz várias compressões próximas,

criando um som agudo,

e uma vibração lenta produz um som grave.

Quatro coisas influenciam
a frequência da vibração da corda:

o comprimento, a tensão,
a densidade e a espessura.

Cordas típicas de guitarra
são todas do mesmo comprimento

e têm uma tensão parecida,
mas variam em espessura e densidade.

Cordas mais grossas vibram
mais lentamente,

produzindo notas mais graves.

Toda vez que você toca uma corda,

você cria, na verdade,
várias ondas estacionárias.

Há a primeira onda fundamental
que determina o tom da nota,

mas também existem ondas
chamadas de harmônicas,

cujas frequências são múltiplas
da frequência fundamental.

Todas essas ondas se juntam para formar
uma onda complexa com um som rico.

A forma com que você toca a corda
determina quais são as harmônicas obtidas.

Se você tocar perto do meio,

você deve obter a frequência fundamental
e as harmônicas ímpares,

que possuem ventres no meio da corda.

Se você tocar perto do cavalete,
geralmente obtém harmônicos pares

e um som mais metálico.

A típica escala ocidental se baseia

na série harmônica
de uma corda em vibração.

Quando ouvimos uma nota
tocada com outra

que tem exatamente duas vezes
a sua frequência,

sua primeira harmônica,

elas soam tão em harmonia
que atribuímos a elas a mesma nota,

e definimos a diferença entre elas
como uma oitava.

O resto da escala
está comprimido nessa oitava

dividido em 12 semitons

cuja frequência é cada vez 2^(1/12)
maior do que a anterior.

Esse fator determina
o espaçamento dos trastes

Cada traste divide o comprimento restante
da corda em 2^(1/12),

fazendo as frequências
crescerem em semitons.

Instrumentos sem trastes, como o violino,

facilitam a produção de infinitas
frequências entre cada nota,

mas adicionam o desafio
de tocar sem desafinar

O número de cordas e suas afinações

são adaptadas para os acordes
que gostamos de tocar

e a fisiologia das nossas mãos.

As formas e os materiais
das guitarras também podem variar,

e ambos mudam a natureza
e o som das vibrações.

Tocar duas ou mais cordas ao mesmo tempo

permite criar novos padrões de onda
como acordes e outros efeitos de som.

Por exemplo, ao tocar duas notas
cujas frequências estão próximas,

elas se combinam e criam uma onda sonora
cuja amplitude cresce e decresce,

produzindo um efeito vibrante,
que os guitarristas chamam de ritmos.

E com guitarras elétricas
pode-se jogar ainda mais.

As vibrações ainda começam nas cordas,

mas depois são transformadas
em sinais elétricos pelos captadores

e transmitidos para alto-falantes
que criam as ondas sonoras.

Entre os captadores e os alto-falantes,

é possível processar a onda
de várias maneiras,

para criar efeitos como distorção,
overdrive, wah-wah, delay e flanger.

E para que não pensem que a física
da música é útil só para o entretenimento,

considere isto.

Alguns físicos creem que tudo no universo

é criado pela série harmônica
de cordas muito finas e tensas.

Então talvez toda a nossa realidade

seja um solo prolongado
de algum Jimi Hendrix cósmico?

Claramente, as cordas incluem
muito mais do que o ouvido capta.