Instrumento construído baseado em tubos sonoros

http://www.youtube.com/watch?v=rbJS-B_pAZg

Experimento 2: Tambor

Materiais usados:
- 1 tubo de PVC largo;

- Couro;

- Arame;

- Fita isolante;

- Tinta sem preferência de cor.

Modo de fazer:

Corte o tubo de PVC no tamanho que quiser, desde que não fique muito curto e pinte-o.

Corte também o couro em forma circular e coloque-o sobre a superfície do tubo esticando-o bem.

Logo após, passe o arame bem apertado, firme, para segurar o couro, em seguida passe a fita isolante.

Experimento 1: Tambor

Materiais usados:
- 1 balão;

-1 Copo de vidro.

Modo de fazer:
Coloque o balão na superfície do copo.

Física também é arte !!

Definição do Som

Tambores


A maior parte dos tambores produz sons sem altura definida, mas alguns são afináveis e permitem produzir notas definidas. Os tímpanos permitem a afinação precisa e a variação da nota produzida através de pedais que alteram a tensão da pele. Os ton-tons e timbales permitem uma afinação um pouco menos precisa e cada tambor só produz uma nota. Isso significa que para obter a mesma quantidade de notas que dois ou três tímpanos produzem, seria necessária uma quantidade muito maior de ton-tons. Alguns outros instrumentos permitem que o percussionista controle a altura da nota produzida alterando com as mãos a tensão da pele, tal como ocorre nas tablas e nos tambores falantes (embora nestes casos as notas não sejam precisamente afinadas).

Tipos de tambores

O formato do corpo dos tambores varia devido à sua forma de construção. Tambores feitos de troncos de árvores escavados ou ripas de madeira fixadas por anéis como um barril têm formato cônico, como os atabaques ou bojudos, como as congas.

Tambores com corpo metálico normalmente possuem o corpo totalmente cilíndrico, como os timbales, caixas e tom-tons. Os tímpanos, por sua vez, possuem corpo esférico.

Existem ainda muitos outros formatos possíveis. Alguns, como o djembê possuem corpo em formato de cálice (mais largos em uma das extremidades). Outros, como o tambor falante possuem corpo em forma de ampulheta (mais largos nas extremidades).

História dos tambores

Os tambores são utilizados desde as mais remotas eras da humanidade. Acredita-se que os primeiros tambores fossem troncos ocos de árvores tocados com as mãos ou galhos. Posteriormente, quando o homem aprendeu a caçar e as peles de animais passaram a ser utilizadas na fabricação roupas e outros objetos, percebeu-se que ao esticar uma pele sobre o tronco, o som produzido era mais poderoso. Pela simplicidade de construção e execução, tipos diferentes de tambores existem em praticamente todas as civilizações conhecidas. A variedade de formatos, tamanhos e elementos decorativos depende dos materiais encontrados em cada região e dizem muito sobre a cultura que os produziu.

Os tambores exerciam nas civilizações primitivas diversos papéis. Além da produção de música para rituais e festas, os tambores, devido à sua grande potência sonora, também foram usados como meios de comunicação.Atualmente, além das peles de animais que continuam sendo usadas nos tambores tradicionais, utilizam-se também peles sintéticas ou membranas plásticas, que têm a vantagem de serem menos sujeitas às variações de temperatura e precisam de menos tensão para produzir sons com bastante qualidade.

Os tambores exercem também um papel mais utilitário na marcação rítmica de marchas ou na comunicação de comandos militares.

Tambores

Harmônicos

Uma corda sonora pode emitir um conjunto de frequências denominado harmônico. Esses harmônicos são números inteiros de vezes da menor freqüência que a corda pode emitir, denominada de 1° harmônico ou freqüência fundamental: 


1° harmônico 

2° harmônico

 

3° harmônico

Série de ondas harmônicas


1. Ondas harmônicas simples:

2. Ondas harmônicas complexas:

Tambores

Funcionamento de um Tambor


Execução de um Tambor


Os sons dos instrumentos de percussão, como o tambor, dependem da vibração da película flexível em que se bate. Os tambores podem ser percutidos com baquetas, escovas de arames ou diretamente com as mãos, que exercem ainda o papel de abafadores para alterar o timbre, a altura ou a intensidade do som produzido. Tambores de grande porte como o japonês Taiko, normalmente necessitam de grandes baquetas, enquanto que as baquetas de tambores menores, como um tamborim não passam de pequenas varetas.


A pele do tambor é extremamente esticada nas bases de uma superfície cilíndrica de madeira ou de metal. As vibrações da pele e do corpo do tambor produzem o som. Da mesma forma que nas cordas e nos tubos, as membranas também têm diferentes formas de vibração ou configurações de ondas estacionárias. Em alguns tipos de tambor pode-se alterar a freqüência do som variando-se a tensão da pele. No tímbale, o músico consegue alterar a tensão que a pele é presa ao tambor durante a execução sinfônica.


Como instrumentos de ritmo, os tambores produzem sons que diferem radicalmente dos produzidos por instrumentos mais melodiosos. Um bombo e uma tuba, por exemplo, produzem sons de muito baixa intensidade. Mas a tuba toca uma nota musical definida, ao passo que o som do bombo é mais explosivo do que melódico. A razão é que a nota da tuba é composta de certo número de ondas sonoras, cada qual com um comprimento de onda específico, ao passo que a pele em vibração do bombo e o seu interior cavernoso produzem um enxame desorganizado de ondas. 


Em vista do tamanho do bombo, suas ondas são quase todas de baixa intensidade, mas 
incoerentes demais para compor uma nota reconhecível.


Os tambores compreendem a subdivisão mais importante dos instrumentos de percussão. Tais instrumentos podem abranger quase tudo o que produz som quando percutido. Os tambores são utilizados em todos os tipos de música, como instrumentos rítmicos, contribuindo para a marcação do tempo, como nas marchas e na comunicação de comandos militares.


Nos instrumentos de percussão, o que vale para a música é o ritmo, e não a harmonia. 

Ondas Estacionárias

Considere uma corda no qual uma extremidade se encontra fixa num suporte e a outra ligada numa fonte de ondas.Se a fonte produzir ondas com freqüência constante, elas sofrerão reflexão na extremidade fixa e, então ocorrerá uma interferência da onda incidente com a refletida. Essa onda terá a forma representada na figura.

A onda formada terá a forma ora da linha continua, ora da linha tracejada, formando assim a onda estacionária. Definimos entao ondas estacionárias como sendo aquela obtida pela interferência de duas ondas iguais que se propagam no mesmo meio e em sentidos contrários.Entede-se por ondas iguals aquelas que possuem mesma frequência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onde e mesma velocidade.

Elementos da onda estacionária

V → ventre da onda que corresponde ao ponto de crista ou vale, ou seja, ao ponto que sofre interferência construtiva.
N → nó ou nodo da onda que corresponde ao ponto que sofre interferência destrutiva.

 

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.