A física de tocar guitarra — Oscar Fernando Perez

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

Mestres da guitarra como Jimi Hendrix conseguem dominar como querem a física das ondas, dedilhando melodias de inspiração e vibração. Mas como é que a madeira, o metal e o plástico traduzem em ritmo, melodia e música? Oscar Fernando Perez pormenoriza a física de tocar guitarra, desde a primeira corda dedilhada até ao acorde final.

Lição de Oscar Fernando Perez , animação de Chris Boyle.

Hendrix, Cobain e Page.

Todos eles tocam espantosamente,

Mas como é que estes instrumentos,
nas mãos deles,

produzem notas, ritmos,
melodia e música?

Quando dedilhamos a corda duma guitarra,

criamos uma vibração
chamada onda estacionária.

Alguns pontos da corda,
chamados nós, não vibram,

enquanto outros pontos, antinós,
oscilam entre dois extremos.

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

onde a delgada madeira flexível vibra,

comprimindo e libertando
as moléculas de ar circundantes.

Esta sequência de compressões
cria ondas sonoras

e as que estão dentro da guitarra
geralmente escapam-se pela abertura.

Acabam por atingir os nossos ouvidos

que as traduzem em impulsos elétricos

e que o cérebro interpreta como sons.

O tom desse som depende
da frequência das compressões.

Uma corda a vibrar rapidamente criará
muitas compressões aproximadas,

provocando um som agudo

e uma vibração lenta
criará um som grave.

Quatro coisas influenciam
a frequência da corda que vibra:

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

As cordas da guitarra clássica
têm todas o mesmo comprimento

e têm uma tensão semelhante,
mas variam de espessura e densidade.

As mais espessas vibram mais lentamente,
produzindo notas mais graves.

Sempre que dedilhamos uma corda,

criamos várias ondas estacionárias.

A primeira onda fundamental,
que define a altura da nota,

mas também há as ondas
chamadas harmónicas,

cujas frequências são múltiplos
da frequência da onda fundamental.

Estas ondas estacionárias combinam-se

para formar uma onda complexa
com um som rico.

Alterar a forma de dedilhar a corda
influencia as harmónicas geradas.

Se a dedilharmos junto do centro,

obtemos principalmente a fundamental
e as múltiplas harmónicas ímpares

que têm os antinós no centro da corda.

Se a dedilharmos próximo do cavalete,

obtemos sobretudo
múltiplas harmónicas pares

e um som mais grave.

A escala ocidental baseia-se na série
de harmónicas duma corda que vibra.

Quando ouvimos uma nota tocada

em conjunto com a que tem
o dobro da sua frequência,

a sua primeira harmónica,

isso soa tão harmoniosamente
que lhes atribuímos o mesmo nome de nota

e definimos a diferença entre elas
como uma oitava.

O resto da escala está comprimido
nesta oitava

repartido por doze meios tons

cuja frequência é 2^(1/12)
mais alta que o precedente.

Este fator define o intervalo
entre um traste e o seguinte.

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

aumentando assim
as frequências de meio tom.

Os instrumentos sem trastes,
como os violinos,

permitem criar mais facilmente
as frequências infinitas entre duas notas

mas aumenta a dificuldade
de tocar afinadamente.

O número de cordas
e as suas características

são adaptadas aos acordes
que queremos tocar

e à fisiologia das nossas mãos.

A forma e os materiais das guitarras
também podem variar

e mudam a natureza e os sons
produzidos pelas vibrações.

Tocar duas ou mais cordas
ao mesmo tempo

permite-nos criar novas formas de ondas
como acordes e outros efeitos.

Por exemplo, quando tocamos duas notas
cujas frequências são próximas,

elas unem-se e criam uma onda sonora
cuja amplitude cresce e cai,

produzindo um efeito de pulsação
a que os guitarristas chamam "batidas".

Ainda podemos fazer mais
com as guitarras elétricas.

As vibrações partem das cordas,

mas são traduzidas em sinais elétricos
por captadores de som

e transmitidas aos altifalantes
que criam as ondas sonoras.

Entre os captadores e os altifalantes,

é possível tratar a onda
de várias maneiras,

para criar efeitos como a distorção,
o "overdrive, wah wah, delay e flanger".

E, se pensam que a física da música

só serve para nos divertirmos,

tenham isto em consideração:

certos cientistas pensam
que tudo no universo

é criado pelas séries harmónicas
de cordas minúsculas, muito tensas.

Assim, talvez que a nossa realidade

seja apenas um solo interminável
de um Jimi Hendrix cósmico?

Nitidamente, há muito mais coisas
por detrás das cordas

do que o som captado pelos nossos ouvidos.