Física e música: curiosidades
Música ou ruído?
A principal característica que diferencia fisicamente uma música de um ruído é sua periodicidade. As músicas, geralmente, são harmônicas, enquanto os ruídos não possuem nenhuma periodicidade.
As músicas são construídas de acordo com escalas precisas de notas musicais, que são repetidas e tocadas sequencialmente com diferentes frequências e alturas. Essas escalas são responsáveis por definir a razão entre as frequências que são emitidas pelos instrumentos musicais. É muito comum ouvirmos músicas que utilizam oitavas, por exemplo. As oitavas são sucessões de duas notas emitidas pelo mesmo instrumento musical, uma com o dobro da frequência da anterior. O uso de oitavas produz uma sensação agradável aos ouvidos humanos e está presente em diversas composições.
Além das oitavas, também é comum encontrarmos, em diversas composições, sequências de tons em proporções como 4:3 ou 3:2.
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Frequência natural
Todas as coisas têm uma frequência de vibração própria, característica das ligações formadas entre seus átomos. Quando batemos com um talher em uma taça, o som que ouvimos refere-se à ressonância dos átomos que formam o vidro, arranjados naquela configuração. Naquele momento, podemos admitir que seus átomos vibram em uníssono.
No caso das cordas, como aquelas usadas em guitarras e violões, a frequência fundamental é determinada pela tração aplicada a ela, bem como por sua densidade linear. Isso explica o fato de as cordas presentes nos instrumentos apresentarem diferentes espessuras.
Como os instrumentos produzem sons?
Os sons emitidos pelos instrumentos musicais são produzidos por mecanismos variados: pela vibração das cordas, das membranas ou pela passagem de ar comprimido por tubos sonoros. Apesar disso, todas essas oscilações têm algo em comum: são capazes de produzir harmônicos. Harmônicos são frequências sonoras especiais que aumentam significativamente a intensidade sonora emitida pelos instrumentos musicais.
Você sabia que os seres humanos têm seu próprio conjunto de instrumentos musicais? Nós somos capazes de emitir sons altos, nítidos e intensos graças às cordas vocais, que são cordas vibrantes acopladas a um longo tubo sonoro fechado em sua base, a laringe. Nosso poderoso instrumento musical também é bastante versátil, sendo capaz de produzir diversas frequências e amplitudes.
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Conchas e o barulho do mar
Você já teve a impressão de ouvir o barulho do mar ao aproximar uma concha do seu ouvido? Isso ocorre em virtude do formato da concha. Sua cavidade espiral faz com que os sons que adentram nela reverberem. A reverberação garante que seja possível ouvir um som mesmo que ele tenha sido emitido há algum tempo. Esse fenômeno ocorre graças às múltiplas reflexões sofridas por esse som no interior das conchas.
A reverberação é fundamental em teatros e cinemas. Nesses locais, são utilizadas superfícies refletoras estrategicamente posicionadas para garantir o tempo ideal de permanência de cada som emitido, possibilitando o surgimento de efeitos sonoros mais vibrantes.