La Física de la Guitarra

Joan Pardell Andrés

Tutor: Anicet Cosialls

Institut Guindàvols

25/1/2023

Objectius

• Conèixer la importància que ha tingut la guitarra al llarg de la història
• Conèixer com és físicament una guitarra
• Conèixer els principis físics implicats en la producció de sons en la guitarra
• Conèixer el procés de fabricació d’una guitarra.

​

• Dissenyar i construir un aparell que permeti visualitzar els diferents modes normals de vibració (harmònics) d’una corda.
• Determinar experimentalment la velocitat de propagació d’una ona per una corda de guitarra.
• Visualitzar els modes normals de vibració de la fusta de la caixa de ressonància d’una guitarra.
• Utilitzar un vell monocordi de laboratori per conèixer el funcionament i l’estructura de l’escala Pitagòrica i representar-la.
• Comparar la transformada de Fourier del so d’una mateixa nota generada per guitarres diferents per tal de conèixer el seu timbre.
• Estudiar experimentalment la generació de batecs (o Pulsacions).

Teòrics

Pràctics

Índex

Part Teòrica

• Història de la guitarra
• Descripció física d’una guitarra
• Qualitats del so
• Ones i Modes de vibració normals d’una corda
• Batecs i Transformada de Fourier
• Escales

Part Experimental

• Experiment 1 – Aparell d’Ones Estacionàries
• Experiment 2 – Caixa de Ressonància: Amplificació del So i Ones Estacionàries en Dues Dimensions
• Experiment 3 – Monocordi
• Experiment 4 – El Timbre dels Instruments
• Experiment 5 – Batecs

​

Història de la Guitarra

Descripció física d’una guitarra

Qualitats del so

• Altura

​

​

​

• Durada

• Intensitat

​

​

​

• Timbre

Ones i Modes de Vibració Normals d’una corda

Batecs – Transformada de Fourier

Escales

Escala Pitagòrica Escala Temperada

Experiment 1 – Aparell d’Ones Estacionàries

Experiment 1 – Aparell d’Ones Estacionàries

1r Harmònic 2n Harmònic

Experiment 2 – Caixa de Ressonància: Amplificació del So i Ones Estacionàries en Dues Dimensions

(dB)

Experiment 2 – Caixa de Ressonància: Amplificació del So i Ones Estacionàries en Dues Dimensions

88 Hz

96,5 Hz

130 Hz

198 Hz

270 Hz

310 Hz

Experiment 3 - Monocordi

Experiment 4 – El Timbre dels Instruments

Guitarra Espanyola

Guitarra Acústica

Guitarra Flamenca

Violí

Mi 4

Experiment 5 - Batecs

Mi 2

Entrevista a un Luthier

• Procés de fabricació d’una guitarra
• Proveïdores de fusta: Madinter (Madrid) i Maderas Barber (València)
• L’element fonamental per generar un bon so

​

• Fusta: Cedre del Canadà o xipres (Tapa harmònica), Coníferes (Mànec)

​

• La seva passió
• Professió
• Petits secrets... el setè harmònic i l’afinació

Juan Antonio Jiménez Salas

Conclusions Generals

• S’ha pogut conèixer la història de la guitarra i els seus orígens, seguint la seva evolució com a instrument musical i dos guitarristes que han deixat empremta en el món de la guitarra.
• S’han donat a conèixer les característiques tècniques de la guitarra
• S’han teoritzat els fenòmens físics que ocorren quan es toca una guitarra
• S’ha conegut el procés de fabricació d’una guitarra per mitjà de l’entrevista a Juan Antonio Jiménez Salas.
• S’ha construït un aparell que ha permès visualitzar els quatre primers modes de vibració normals d’una corda.
• S’ha determinat la velocitat de propagació de l’ona de dos dels harmònics
• S’han pogut visualitzar els principals modes de vibració normals de la fusta de la caixa de ressonància.
• S’ha representat l’escala Pitagòrica en un monocordi
• S’ha donat a conèixer el timbre de diferents guitarres i un violí, comparant la composició dels harmònics
• S’ha demostrat experimentalment la generació de batecs

Referències Bibliogràfiques

[1] La Gran VII. La Evolución de la Guitarra - https://www.youtube.com/watch?v=dNs0AZNkbiQ

[2] Wikipedia. Història, Tipus de Cordes - https://es.wikipedia.org/wiki/Guitarra [consultat el 5/8/2022]

[3] Wikipedia. Guitarra saxona - https://es.wikipedia.org/wiki/Guitarra_sajona [consultat el 5/8/2022]

[4] Wikipedia Guitarra elèctrica - https://es.wikipedia.org/wiki/Guitarra_el%C3%A9ctrica [consultat el 5/8/2022]

[5] Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. «Biografia de Jimi Hendrix». En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea . Barcelona, Espanya, 2004. Disponible a - https://www.biografiasyvidas.com/biografia/h/hendrix.htm [consultat el 29/10/2022]

[6] Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. «Biografia de Paco de Lucía». En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea. Barcelona, Espanya, 2004. Disponible a https://www.biografiasyvidas.com/biografia/l/lucia.htm [consultat el 29/10/2022]

[7] ¿Cuántos tipos de guitarres existen? LaCarne Magazine - https://lacarnemagazine.com/cuantos-tipos-de-guitarra-existen/ [consultat el 26/11/2022]

[8] 9 Tipos de guitarra que debes conocer. PromocionMusical.es - https://promocionmusical.es/tipos-de-guitarras/ [consultat el 26/11/2022]

[9] UNSW (University New South Wales). Acoustically Important Construction Features - https://newt.phys.unsw.edu.au/music/guitaracoustics/construction.html [consultat el 14/1/2023]

[10] Llibre de Llenguatge Musical Escola Jove del Taller de Músics, les qualitats del so - proporcionat per l’Orfeó Lleidatà, curs 2020/2021

[11] Llibre de Física de 2n de Batxillerat, McGraw-Hill Education

[12] Azeheblab. Las Figuras Sonoras de Chladni - https://es.azeheb.com/blog/las-figuras-sonoras-de-chladni/ [consultat el 14/1/2023]

[13] parqueciencias. CYT-18. TALLER: Ondas, sonido y música. Cap. VI: ¿Qué es la resonancia? - https://www.youtube.com/watch?v=eDLwLILcNs0

[14] niobio. Les ones i el So (Nivell d’intensitat sonora) - http://niobio.github.io/fisica/06_ones/ones.html [consultat el 14/1/2023]

[15] IES Bellvitge. La caixa de música - http://www.xtec.cat/iesbellvitge/caixa/index.htm [consultat el 22/12/2022]

[16] Cortel Otuño, Adolf Las ondas. La luz y el sonido. Horsori - Trasts de la guitarraBatecs

[17] H. Cromer, Alan Fisica para las ciències de la vida. 2a edició. Reverté - Transformada de Fourier

[18] Escola Superior de Música de Catalunya, apunts - proporcionat pel professor de guitarra de l’Orfeó Lleidatà Carlos Cerezo

[19] Jiménez Salas, Juan Antonio. Conferència - proporcionada per Anicet Cosialls, tutor

[20] Metres Quadreny, Josep M. La Musica y la Ciencia en Progreso. Arola Editors - proporcionat pel professor de l’Orfeó Lleidatà Genís Bagés

[21] Jiménez Salas, Juan Antonio – trucada telefònica

[22] Enllaç de descàrrega de l’Audacity - https://audacity.es/ (Cal seleccionar la plataforma en que s’usarà) [consultat el 16/1/2023]

[23] Enllaç de descàrrega del Tracker - https://physlets.org/tracker/ (Cal seleccionar la plataforma en què s’usarà) [consultat el 16/1/2023]

Preguntes

Agraïments

Gràcies per la vostra atenció

No m’imagino la vida sense música...