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As propriedades físicas de um violão
Matéria Escura
15 ago 2019 | Por David Ferrari (davidwillianferrari@gmail.com)

O violão tem uma tonalidade marcante. Na música brasileira, é impossível não associarmos o instrumento ao MPB, ao sertanejo, ao rock nacional e tantos outros estilos musicais que ouvimos constantemente. Isso explica o motivo dele ser um dos instrumentos de corda mais tocados no país. Porém, algo que parece ser tão rotineiro ao nosso ouvido é muito mais complexo do que pensamos. Existe algo que é odiado por muitos, mas que é um dos principais fenômenos por trás deste instrumento: a física.

Para entendermos melhor, é preciso seccionarmos o violão e compreendermos a sua anatomia:

Estruturas:

  • Tarraxas: são estruturas responsáveis pela fixação de uma das pontas da corda, além da afinação do instrumento. Através delas é possível apertar ou afrouxar as cordas. Existe uma tarraxa para cada corda.
  • Capotraste ou nut: é a estrutura responsável por alinhar as cordas, uma das responsáveis por determinar a altura delas, além de organizar o espaçamento entre as mesmas.
  • Trastes: estruturas, na maioria das vezes feitas de metal, dispostas no braço do violão, sendo separadas por uma determinada medida. Este espaço varia em relação à proximidade do corpo (quanto mais perto, menor o espaço)
  • Casas: é o espaço entre duas trastes. Cada espaço representa um meio tom.
  • Boca: abertura no corpo do violão. É um dos principais responsáveis pela projeção do som.
  • Cavalete: é uma estrutura que fica no corpo do violão. Nele está localizado o rastilho, e é no cavalete onde as cordas são fixadas. Nos violões de nylon, elas são amarradas na estrutura, enquanto nos de aço as cordas são presas por pinos.
  • Rastilho: é uma estrutura semelhante ao nut, porém localizado no cavalete.
  • Cabeça: é a parte localizada após o nut, onde estão as tarraxas.
  • Braço: é a parte entre a cabeça e o corpo do violão, onde estão os trastes e, portanto, as casas. É no braço em que o violonista – pessoa que toca violão – monta os acordes.
  • Corpo: é a parte mais marcante do violão. Ele é composto pela boca, rastilho e cavalete. O corpo é, normalmente,  apoiado nas pernas do violonista.

O violão é um instrumento de funcionamento simples. Um violonista dedilha as cordas com uma mão, enquanto forma acordes ou notas com a outra. Para a formação dos acordes ou notas, ele pode deixar as cordas soltas ou apertá-las. Quando as dedilha, as cordas vibram, o que emite uma determinada frequência. Porém, a frequência de uma mera corda costuma ser baixa por si só. Como consequência, existe o corpo do violão ou, no caso dos elétricos, os captadores. O corpo e os captadores são como amplificadores sonoros. Ou seja, eles fazem com que o som emitido possa ser mais alto.

Câmera colocada dentro do corpo de um violão. Pode ser observado os movimentos das cordas no gif.

Câmera colocada dentro do corpo de um violão. Pode ser observado os movimentos das cordas no gif.

 

Corpo do violão

A maioria dos instrumentos possuem o corpo que se assemelha ao número “8”. 

Esquema da ressonância do som no corpo do violão.

Esquema da ressonância do som no corpo do violão. Arte: David Ferrari.

A região superior do corpo é a principal responsável pelos tons agudos. Portanto, quanto maior esta região, mais agudo tende a ser o instrumento. Já a região inferior, também chamada de “fundo”, é responsável pelos graves. Então, quanto maior o fundo do violão, mais grave ele tende a ser. “Um violão com corpo maior produzirá um som com mais volume e mais energia nas frequências graves”, diz Fernando Henrique de Oliveira Iazzetta, doutor em Comunicação e Semiótica e docente do Departamento de Música da Escola de Comunicação e Artes da Universidade de São Paulo (ECA/USP).

Outro fator que se relaciona com som é o tipo de madeira. “Cada material vibra de acordo com suas propriedades mecânicas. Essas propriedades dependem do material (coeficiente de elasticidade e densidade são os principais fatores) e de suas dimensões (volumes, áreas e formatos)”. O luthier, profissional em reparos e construção de instrumentos de corda, Diego Freixedelo afirma que “a madeira altera o timbre”. Ele comenta que se a madeira é mais fina, o som tende a ser mais agudo. Se é mais espessa, mais grave. E prossegue dizendo que “normalmente, as madeiras mais escuras permitem tons mais graves e médios, já as claras costumam ser mais agudas”, pois as cores das madeiras estão relacionadas à maleabilidade. “Quanto mais escura, mais dura”, sintetiza.

Porém existem violões com diferentes tipos de corpo. 

Violão elétrico com corpo vazado.

Violão elétrico com corpo vazado. Imagem: Reprodução

Neste caso, assim como acontece com a guitarra e com o contrabaixo, o som emitido por ele é muito baixo quando não está ligado a um amplificador. Por não possuir um corpo, não existe a caixa acústica que possibilita que o som seja melhor propagado. Então, o violão com essas características costuma ser elétrico.

 

Diferenças entre violão de aço e violão de náilon

Muitos fatos os distinguem. Obviamente um desses é próprio o encordoamento. O primeiro é composto por cordas de aço, o que traz uma sonoridade mais agressiva e brilhante, ou seja, há uma grande incidência do aço nela, o que confere maior incidência de médio e agudos, típica em ritmos como rock e blues. Já o segundo é por cordas de náilon, o que o aproxima de sons mais aveludados, típicos em estilos clássicos, como o samba. 

“A mudança de uma corda de nylon para uma corda de aço faz com que o som apresente mais energia nos parciais harmônicos, o que gera a sensação de um som mais brilhante”, aponta  Iazzetta.

Além disso, a corda de aço tensiona muito o violão, o que o obriga a ter uma estrutura muito resistente, diferente do nylon, que não tensiona tanto. Outra diferença a se destacar são os leques harmônicos.

Os leques harmônicos são estruturas situadas na parte interna do corpo do violão. Resumidamente, eles possuem duas funções: dar sustentação ao instrumento por causa da tensão exercida pelas cordas no corpo, o que impede que ele tenha rachaduras ou mesmo o tampão (região justamente onde os leques estão fixados) deformado, e contribuir para a formação do som, pois a quantidade de leques dispostos impacta diretamente na composição de graves, médios e agudos. Além disso, a disposição deles no tampão permite que as vibrações das cordas sejam difundidas pelo corpo, ou seja, os leques são como rodovias que levam as vibrações para diferentes regiões do tampão.

Exemplos de leques harmônicos típicos em violão de aço (esq.) e nylon (dir.)

Exemplos de leques harmônicos típicos em violão de aço (esq.) e nylon (dir.)

Por se tratar de instrumentos com características diferentes, os leques possuem formatos distintos. A estrutura em “x” está relacionada à força que a corda realiza no corpo do instrumento. Esse formato permite uma maior resistência, algo que as cordas de nylon não necessitam.

 

Diferenças entre violão elétrico e violão acústico

O violão elétrico possui algum tipo de captador de som. O captador é como um microfone, que capta o som e permite sua transmissão em algum amplificador. Já o acústico não possui nenhum captador. O violão elétrico permite a alteração das ondas, como a modificação das regulagens de agudos, graves e médios. Já o não-elétrico não permite essa regulação.

 

Relação entre o comprimento do braço e o som do instrumento

O comprimento do braço do violão relaciona-se com o tamanho da escala. A escala é a medida entre o nut e o rastilho. E isso impacta diretamente no som.

Lembrando da fórmula de física de ondulatória 

f=n.v2l

onde f é a frequência, n é o número de harmônicos, v é a velocidade, e l é o comprimento da corda, podemos relacionar tudo isso com a música.

Em um exemplo hipotético, dois violões semelhantes com encordoamento de mesmo material, tocados ao mesmo tempo, em um mesmo local, porém com tamanhos de escala diferentes terão sons diferentes por causa do comprimento das cordas. Embora seja a mesma nota, eles terão frequências diferentes. Quanto maior a escala, menor será a frequência(f), ou seja, mais grave tende a ser. 

Então, a arte e a física nem estão tão longe quanto imaginamos. Que tal durante as próximas vezes em que ouvirmos um violão percebermos todos esses fatores? 

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