Domingo, 13 de setembro de 2015.

As ondas estacionárias numa guitarra elétrica.

Na visão da Física Clássica existem no universo dois tipos de objetos: as partículas e as ondas. As partículas têm como característica fundamental a de ocupar uma posição no espaço. Elas têm uma localização definida. As ondas, ao contrário, estão se propagando. Elas estão distribuídas por todo o espaço.

Assim, falar em ondas estacionárias é uma contradição em termos, pois se é uma onda então por definição ela está em movimento. No entanto, as ondas podem sofrer interferências umas das outras. Um desses tipos de interferência é chamado de ondas estacionárias.

Podemos afirmar que:

Quando duas ondas periódicas de frequência, comprimento de onda e amplitude iguais se propagam por um mesmo meio, na mesma direção e em sentidos opostos, elas interferem uma com a outra e formam um padrão de interferência muito particular chamado de ondas estacionárias.

O caso mais simples desse tipo de fenômeno é aquele que ocorre quando duas ondas com as caracterísiticas acima citadas se propagam por uma corda com as duas extremidades fixas. Nessa situação elas interferem uma com a outra. Como resultado aparecem pontos onde a interferência é destrutiva. Eles são fixos e são chamados "nodos". Nos nodos a amplitude é nula.

São formados também pontos onde a interferência é construtiva. Eles oscilam numa posição fixa ao longo da corda e são chamados "antinodos". Nos antinodos a amplitude é máxima. Na figura abaixo os nodos estão marcados como pontos vermelhos.

Numa corda esticada com extremidades fixas nem todas as frequências de onda são permitidas. Uma corda em particular permitirá uma onda estacionária com uma frequência básica e outras ondas com frequências múltiplas dessa onda básica. São os chamados "harmônicos". Na imagem acima estão desenhados duas dessas ondas com frequências harmônicas.

A aplicação mais importante das ondas estacionárias são os instrumentos musicais. Sejam eles instrumentos de sopro (saxofone e flauta), de corda (violão e violino) ou de percussão (tamborim e tambores).

O vídeo apresentado abaixo, uma produção do canal Ted-Edu , apresenta os conceitos envolvidos no fenômeno das "ondas estacionárias" aplicados aos instrumentos de corda.



Nos instrumentos elétricos, como a guitarra apresentada no vídeo, o som emitido pode ser manipulado pelos circuitos eletrônicos acoplados ao instrumento e isto abre novas possibilidades de expressão ao artista.

Até esta data (09/2015) a legenda padrão do vídeo é o Espanhol. Clique no botão "Legendas/CC" para aciona-la. Se desejar a legenda automática em português acione o botão "Detalhes" localizado na parte inferior da tela.






O vídeo apresenta uma série de conceitos musicais interessantes. Eles podem servir muito bem de apresentação e contextualização dos conceitos físicos ligados às ondas estacionárias e as ondas em geral.

O vídeo "The physicis of playing guitar" é uma produção de Oscar Fernandez Peres para a Ted-Edu. O professor pode aprofundar o assunto e encontar dicas para desenvolver um plano de aula na página sobre este vídeo da Ted-Edu.







Produção do vídeo The physicis of playing guitar de Oscar Fernandez Peres para Ted - Lessons Worth sharing. Site sobre vídeos de palestras para educação.




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