jueves, 31 de mayo de 2012

Marimba de botellas


Marimba de botellas


Las botellas de vidrio al igual que las copas de cristal generan sonidos cuando se soplan o  golpean.  Al golpear una botella vacía con una barra maciza de madera, se perturba su superficie y vibra transversalmente con su modo fundamental y conjunto de armónicos, tal como lo hace cualquier sistema elástico; vibraciones que son transmitidas al aire interior y exterior y generan ondas sonoras con las mismas frecuencias de los modos de vibración de la botella; como todo sistema mecánico, su frecuencia de vibración dependerá de su inercia (masa), elasticidad (tipo de vidrio) y geometría (forma, tamaño, espesor). Cuando se le agrega cierto volumen de agua, su masa aumenta y se incrementa su inercia; así que, vibra más lentamente y la frecuencia del sonido emitido disminuye. Existe entonces, un rango de frecuencia de vibración con dos límites: uno mayor cuando está vacía y otro menor al estar completamente llena. De modo que regulando el volumen de agua en su interior se puede lograr que vibre con la frecuencia requerida. Por consiguiente, cualquier botella de vidrio se puede calibrar para que genere cierta nota fundamental, comprendida en la correspondiente octava de la escala musical que deseamos escuchar. En la siguiente figura se muestra el espectro acústico obtenido con Adobe Audition, emitido por una botella de vidrio calibrada para que emita la nota La6 (A6) con la frecuencia fundamental de 1.772 Hz y varios armónicos con frecuencias de 3.193, 4.188 y 5.142 Hz, entre otros. 

jueves, 17 de mayo de 2012

Xilófono o marimba de tubos metálicos


Xilófono o marimba de tubos
metálicos

Mediante la percusión también se pueden generar sonidos. En particular, con tubos de aluminio para colgar cortinas en las ventanas se pueden reproducir las notas musicales. Un tubo de cualquier longitud emite sonido cuando se golpea con un objeto. Lo mismo sucede si se deja caer en un piso de cemento, granito o cerámica. Cuando cae al piso, el tubo se dobla de forma imperceptible y empieza a vibrar transversalmente; estas vibraciones comprimen y expanden el aire circundante y se genera el sonido que percibimos.

Los modelos físico-matemáticos predicen con bastante precisión la frecuencia fundamental y la gama de armónicos emitidos durante su percusión. Para este caso, la frecuencia fn de vibración del tubo y, por supuesto, la del sonido emitido depende, entre otras cosas, de las propiedades inerciales (densidad ρ = m/V) y elásticas (módulo de elasticidad ) del aluminio dada por


domingo, 13 de mayo de 2012

Actividades con tubos sonoros


Actividades con tubos sonoros 

Construcción de un kit de carrizos e interpretación de una melodía


Para esto disponemos de dos procedimientos: uno teórico y otro empírico. En el primer caso se necesitan, en primera aproximación, de las infalibles ecuaciones del modelo teórico. Hemos afirmado antes, que la relación entre la frecuencia f y la longitud L de la columna de aire dentro de un tubo ideal,  abierto por un extremo y cerrado por el otro, viene dado por: 


donde V, la velocidad del sonido en el aire de su interior, expresada en m/s, depende aproximadamente de la temperatura tC en grados Celsius (centígrados), como indica la siguiente expresión