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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS FISICA II El Arpa 12 de Noviembre del 2015 NRC: 1504

RESUMEN En la siguiente práctica vamos a explicar cuál es la función de las ondas en los instrumentos musicales. Como parte fundamental de esta práctica, en nuestra exposición tendremos en cuenta conceptos importantes como los armónicos, la elasticidad, el movimiento armónico, las cuerdas, longitud de onda entre ondas. Cuando se entona un instrumento musical de cuerdas se tiene diferentes ondas las cuales serán estudiadas y analizadas de acuerdo a lo que hemos hecho en el curso. ABSTRACT In the following exercise we will explain what the role of waves in musical instruments. A fundamental part of this practice - exhibition will consider important concepts such as harmonics, elasticity, harmonic movement , the strings wavelength between waves. When a stringed musical instrument is sung it has different waves which will be studied and analyzed according to what we have done in the course. OBJETIVOS:   

Determinar las causas para que se produzca un sonido en un arpa Comprobar que las ondas tienen una gran importancia a la hora de entonar el arpa Conocer la diferencia entre los sonidos de diferentes instrumentos.

¿Qué es el arpa?

El arpa1 es un instrumento de cuerda pulsada compuesto por un marco resonante y una serie variable de cuerdas tensadas entre la sección inferior y la superior. Las cuerdas pueden ser pulsadas con los dedos o con una púa o plectro. Además del arpa clásica, usada actualmente en las orquestas, existen otros tipos, como el arpa celta, el arpa andina y el arpa paraguaya.

¿Por qué se produce el sonido del arpa? Se debe a las ondas sonoras. Las cuerdas del arpa cuando se tocan por estar muy rígidas provoca el sonido que se transmite por todas las demás cuerdas. Sucede lo mismo cuando tienes un elástico lo estiras hasta donde se puede pasas el dedo y provoca un sonido eso ocurre con el arpa. Toma un hilo grueso, ténsalo y tócalo, no se escuchará. Realiza lo mismo pero coloca un extremo del hilo en una caja de zapatos cerrada y toca. Realiza un agujero del tamaño de una moneda grande y vuelve a tocar. El arpa es un arco con cuerdas tensadas. Cuando el arpista pulsa una cuerda, la oscilación viaja a la parte inferior del instrumento que es una caja de resonancia, solo es una caja hueca de madera delgada. Esta sección amplifica el sonido por un principio llamado de Helmholtz similar a soplar en un botellón. Los agujeros circulares ayudan a resonar el aire en determinadas

frecuencias.

Si tu tensas una cuerda en un arco o en tus manos y la tocas, no se escuchará porque el sonido viaja en todas direcciones y las ondas sonoras tienden a anularse. Una fuente sonora es como una esfera que va creciendo. Una cuerda de arpa perturba muy pocas moléculas de aire, la caja de resonancia amplía este contacto y además resuena en ciertas frecuencias. Características de un arpa

El arpa es un arco con cuerdas tensadas. Cuando el arpista pulsa una cuerda, la oscilación viaja a la parte inferior del instrumento que es una caja de resonancia,Esta sección amplifica el sonido por un principio llamado de Helmholtz Los agujeros circulares en la caja de resonancia ayudan a resonar el aire en determinadas frecuencias. Dos de todos los tipos de arpa son: 

Arpa medieval: De origen irlandés, también conocida como arpa bárdica. No superior a los 75 cm de altura y de afinación diatónica, cuerdas metálicas, ornamentalmente rica en tallas, dibujos e incrustaciones de metal. En la actualidad aún se tienen dos ejemplos claros, uno es el arpa del rey Brian Boru (muerto en 1014) que se puede encontrar en el Museo de Dublín, y otra es el arpa de la reina Mary de escocia, en el Museo Nacional de Edimburgo.

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Arpa celta: De origen galés, puede medir hasta 105 cm (1 m con 5 cm) de altura, 34 cuerdas y con la posibilidad de incorporar sistemas de semitonos.

Ambas tienen el pilar curvado y su caja de resonancia se ensanchaba en las cuerdas graves.

El absorbente helmholtz resonador de helmholtz El absorbente Helmholtz o resonador de Helmholtz es un tipo de absorbente acústico creado artificialmente para eliminar (absorber) un estrecho margen de frecuencias.

Los resonadores de Helmholtz se basan en el artefacto acústico conocido como cavidad de Helmholtz; consisten en una cavidad con un orificio en el extremo de un cuello (como una botella) en cuyo interior el aire se comporta como una masa resonante. La frecuencia de resonancia (es decir, en torno a la cual se produce la absorción) puede calcularse como sigue: f = frecuencia de resonancia s = velocidad del sonido en el aire r = radio del cuello (supuesto circular) a = área del cuello l = longitud del cuello L′ = longitud efectiva del cuello, según L′ = l + 1.7r (si el borde del cuello está achaflanado) L′ = l + 1.4r (si el borde del cuello es rectangular) v = volumen Una cavidad con un orificio, en lugar de cuello, se comporta como achaflanado con longitud del cuello nula. Cuando se toca el instrumento, la oscilación que se produce es la superposición de muchas ondas estacionarias diferentes. Por ejemplo en el caso del ARPA se sobrepone varias ondas como indica la figura: •

Un instrumento de cuerda se afina ajustando la tensión de las cuerdas y por lo tanto esto cambia la velocidad de las ondas y por lo tanto la frecuencia en la cual oscila la cuerda

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Se produce diferentes notas puesto al cambio de la longitud L en la cuerda que queda libre para oscilar

Intensidad La intensidad es el volumen que tiene el sonido. En cierta manera, intensidad y volumen son equivalentes. Pongamos un ejemplo: 1) Si golpeo un tambor muy fuerte tengo mayor intensidad y por lo tanto el volumen será más alto. 2) Si golpeo un tambor muy despacio tengo menor intensidad y por lo tanto el volumen será más bajo. ¿Qué es la intensidad entonces? La intensidad nos permite distinguir entre sonidos fuertes y débiles. Está relacionada a la amplitud; por eso se dice que a mayor amplitud de la vibración, mayor es el volumen (intensidad) del sonido.

Duración  

Es la cualidad que nos sirve para distinguir sonidos cortos o largos. Se mide en segundos. Cuando dejamos de oír un sonido, puede deberse debido a que

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la vibración se ha detenido (su valor es 0) La podemos definir como el tiempo de permanencia de un sonido. La sucesión de sonidos de distinta duración nos da el ritmo.

Sonido largo:

Sonido corto:

El timbre El timbre se conoce en el ámbito musical como el color o calidad del tono, y es aquella cualidad de una nota musical que nos permite diferenciarla de la misma nota producida por otros medios. Los sonidos que escuchamos son complejos, es decir, están compuestos por varias ondas simultáneas, aunque nosotros las percibimos como una sola. A través del timbre somos capaces de diferenciar, dos sonidos de igual frecuencia fundamental o (tono), e intensidad. En la de 440 Hz emitido por una flauta es distinto a la que emite una trompeta aunque estén tocando la misma nota, porque tienen distintos armónicos. En la flauta, los armónicos son pequeños en comparación con la fundamental mientras que en la trompeta los armónicos tienen una amplitud relativa mayor, por eso la flauta tiene un sonido suave, mientras que la trompeta tiene un sonido estridente.

Físicamente, el timbre es la cualidad que confieren al sonido los armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental. Estos armónicos generan variaciones en la onda sinusoidal base. La altura La altura en música es la cualidad que diferencia un sonido agudo de un sonido grave. Depende de la frecuencia del sonido, que es la que determina el nombre de las notas. Se trata de una de las cuatro cualidades esenciales del sonido junto con la duración, la intensidad y el

timbre. En psicoacústica la altura es un parámetro utilizado para determinar la percepción del tono (frecuencia) de un sonido. Sonidos graves En música, los sonidos graves son los sonidos de baja frecuencia del espectro audible (20 Hz20.000 Hz), son sonidos que están a menos de 250 Hz. Son los sonidos de baja frecuencia del espectro audible, no obstante, fijar un intervalo de frecuencias exactas y absolutas para delimitar la región de sonidos graves no es posible. Sí puede afirmarse que un sonido es más grave que otro; pero no que es grave en sí mismo. Por lo general son sonidos que están a menos de 5 KHz.

Sonidos agudos Sonidos agudos son los sonidos o tonos que componen la gama de altas frecuencias del espectro audible (de los 20 a los 20.000 hercios son las audiofrecuencias que el oído humano es capaz de captar). Generalmente los sonidos por encima de 5 kHz son considerados agudos.

Si observamos un arpa, veremos que algunas cuerdas tienen la misma densidad (son igualmente gruesas); pero aquí viene lo importante: las cuerdas no miden lo mismo. Como se ilustra en el gráfico anterior del arpa, hay cuerdas más cortas que otras. Las cuerdas más cortas suenan más agudo. ¿Por qué pasa esto? Porque vibran más cantidad de veces por segundo; es decir, tienen mayor frecuencia.

Conclusiones: 

Como conclusión sabemos que el sonido es un fenómeno que consiste en ondas sonoras que producen oscilaciones de la presión del aire, y pues estas son convertidas en ondas mecánicas ya en el oído y que el ser

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humano percibe gracias al cerebro. Los sonidos se producen de acuerdo a las longitudes de las cuerdas más

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su dependencia no viene a ser de amplitudes y frecuencias. Cuando se produce un sonido en una cuerda lo que se escucha es la oscilación de varias ondas pero el oído humano lo percibe como un solo

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sonido. El timbre depende mucho de los armónicos que tenga el instrumento que estamos utilizando.

Bibliografía: 

Alexandra Kastro. (2013). El sonido y las ondas sonoras. 2015/11/13, de Slideshare

Sitio

web:

http://es.slideshare.net/alexandracastroayala/el-

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sonido-y-las-ondas-sonoras Ricardo Cabrera. (2009). Onda de una Arpa . 2015/11/13, de Ricuti.com

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Sitio web: http://ricuti.com.ar/No_me_salen/ONDAS/ond_2_01.html El sonido. Recuperado el 11 de Noviembre del 2015.

De:

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/iesmateoaleman/musica/caracter isticasonido.htm