A Engenharia e a Música

Instrumentos de Cordas

Equipa 1M3_01:

Bruno Miguel Pinto de Almeida

Hugo Joel Vieira Nogueira

Maria Teresa Santos Aguiar

Pedro Miguel Sousa Silva

Rafael Sousa Ferro

Tiago Daniel da Cunha Rocha

A Engenharia e a Música

Instrumentos de Cordas

Supervisor:

Prof. António Monteiro Baptista

Monitora:

Ana Dulce Silva

Equipa 1M3_01:

Bruno Miguel Pinto de Almeida

Hugo Joel Vieira Nogueira

Maria Teresa Santos Aguiar

Pedro Miguel Sousa Silva

Rafael Sousa Ferro

Tiago Daniel da Cunha Rocha

Setembro-Novembro de 2013

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

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Resumo

Embora a maioria dos textos e livros de física estude as propriedades e

a propagação do som, a produção dos sons nos instrumentos musicais não é

abordada em profundidade, assim como o papel da engenharia no desenrolar

deste processo. Desta forma, há que dar ênfase à tamanha influência da física

num processo “simples” como o som de uma guitarra, produzido pela vibração

das suas cordas. Ora vejamos, o contributo da física e da engenharia começa

desde logo pelos conhecimentos cedidos pela ciência e engenharia dos

materiais, que nos dá as respostas para os tipos de materiais a usar para cada

instrumento, pela mecânica, no que toca ao funcionamento de um piano, e por

outras sub-áreas como é o caso da cinemática, da estática, etc.

Assim, neste trabalho, começou-se por fazer uma introdução histórica a cada

um dos instrumentos que se julgou de maior interesse, desenvolvendo-se

também alguns pontos fulcrais sobre os mesmos, e abordando-se de certa

forma o já mencionado papel da engenharia na evolução de cada um deles.

Sendo este trabalho de carácter informativo, também se pretende de certa

forma alertar quem o leia, especialmente se tocar algum instrumento musical.

Pretende-se também evidenciar que para cada boa música que hoje em dia

escutamos, houve um trabalho imenso por parte de outros que se interessaram

pela relação entre a engenharia e a música e deste modo, fica implícito um

apelo á continuação deste trabalho, para que com a curiosidade, criatividade,

investigação se torne possível inovar cada vez mais no bom sentido.

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Índice

RESUMO ............................................................................................................................................... III

1.INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................... 1

2.HARPA ................................................................................................................................................ 2

2.1. HISTÓRIA .............................................................................................................................................. 2

2.2. ENGENHARIA E A HARPA .......................................................................................................................... 3

3. VIOLINO ............................................................................................................................................. 6

3.1. HISTÓRIA DO VIOLINO ............................................................................................................................. 6

3.2. MATERIAIS ............................................................................................................................................ 6

3.3. CONSTITUINTES ...................................................................................................................................... 6

4. GUITARRA .......................................................................................................................................... 7

4.1. HISTÓRIA DA GUITARRA ........................................................................................................................... 7

4.2. CONSTITUINTES ...................................................................................................................................... 9

4.2.1. Guitarra clássica ........................................................................................................................ 9

4.2.2. Guitarra eléctrica ..................................................................................................................... 10

4.3. PROCESSO DE FABRICO .......................................................................................................................... 11

4.4. MODO DE FUNCIONAMENTO .................................................................................................................. 14

5. PIANO .............................................................................................................................................. 16

5.1. HISTÓRIA ............................................................................................................................................ 16

5.2. EVOLUÇÃO .......................................................................................................................................... 17

5.2.1. Pedal de sustentação ............................................................................................................... 17

5.2.2. Estrutura do piano ................................................................................................................... 17

6. IDEIA.M ............................................................................................................................................ 18

6.1. O QUE É? ........................................................................................................................................... 18

6.2. IDEIA.M E A EVOLUÇÃO NA ÁREA DOS INSTRUMENTOS MUSICAIS DE CORDA ..................................................... 18

6.3. VANTAGENS DESTES INSTRUMENTOS ........................................................................................................ 19

7.CONCLUSÕES .................................................................................................................................... 20

8. REFERÊNCIAS DAS IMAGENS ............................................................................................................ 21

9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................................ 22

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1.Introdução

Por forma a satisfazer a proposta feita no âmbito da Unidade Curricular

Projeto FEUP, que no geral engloba a Engenharia e a Música, mais

concretamente o estudo dos instrumentos de cordas, realizou-se uma pesquisa

sobre a história e a evolução que alguns destes instrumentos foram sofrendo

com o passar do tempo, e sobre a forma como a engenharia contribuiu para tal,

permitindo-nos assim conceber este relatório. Neste relatório dar-se-á

prioridade á apresentação de algumas ideias-chave sobre um grupo

abrangente de instrumentos que engloba o piano, o violino, a harpa e a família

das violas e das cordas em geral, e, mais uma vez, do papel determinante da

engenharia neste progresso gradual de evolução de cada um deles. Em suma,

abordar-se-ão variados temas desde os materiais que são usados para a

construção de cada um dos instrumentos até ao trabalho que uma empresa

visitada pela equipa, a Ideia.M, tem vindo a desenvolver nesta área.

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2.Harpa

2.1. História

A Harpa (Ilustração 1), é o instrumento de

cordas conhecido mais antigo da história da

humanidade. Este instrumento sempre teve

uma forte presença nas diferentes culturas que

existiram até hoje, e sempre foi representado

como um instrumento nobre e de elevado valor

espiritual. Aparece portanto associado a

diferentes religiões: na cultura egípcia, o deus

Bes, deus protetor dos lares, tocava harpa; na mitologia celta, surge também a

harpa associada ao deus Dagda; e na religião cristã os anjos são também

representados a tocar harpas. Apesar de o conhecermos nos dias de hoje

como “Harpa” sabe-se que nem sempre teve este nome. Esta denominação

provém das culturas nórdicas e a palavra significa “arrancar” ou “puxar”

(relativamente às cordas). Foi dado este nome ao instrumento também com o

objetivo de diferenciar a harpa triangular da harpa lira,

esta segunda mais antiga. Especula-se que a ideia da

harpa surgiu quando um caçador se apercebeu do som

que o seu arco fazia quando a corda era solta.

As primeiras ilustrações de harpas em forma de arco

surgem no Egito, à cerca de 5000 anos atrás, em túmulos

de faraós (Ilustração 2). No túmulo do faraó Ramsés III

existem desenhos dessas harpas em forma de arco.

O instrumento foi bastante popular também na Mesopotâmia, sendo que

uma das suas mais antigas ilustrações foi encontrada num vaso num templo da

Babilónia. Estas harpas eram harpas anguladas semelhantes às que surgiram

no Egito.

Ilustração 1 – Harpa [1]

Ilustração 2 - Ilustração egípcia de harpistas [2]

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As conhecidas liras começaram a aparecer em

2800 a.C. na Suméria (Ilustração 3), e foram

descobertas esculturas destas harpas que datam

desde 3000 – 2300 a.C. Na Grécia, Pitágoras teve

um enorme papel no desenvolvimento da lira,

devido às suas descobertas matemáticas que

ajudaram a compreender e a interpretar

matematicamente os intervalos da escala musical.

Na Europa ocidental, durante o século IV a lira teve uma fortíssima

presença na religião cristã. Era o instrumento preferido para acompanhar os

cantos gregorianos dos monges, sendo um dos únicos instrumentos a ser

permitido tocar na Igreja Cristã, visto que tambores, trompas e maracas eram

considerados instrumentos satânicos.

Não se sabe ao certo quem terá desenvolvido o pilar vertical que

encontramos nas harpas modernas, mas foi esta invenção que encaminhou a

evolução da harpa para a harpa triangular que hoje em dia conhecemos, mas

os desenhos mais antigos destas harpas datam o século IX. Esta nova harpa

possuía bastantes vantagens em comparação com a lira e resolveu dois

problemas que os tocadores de liras enfrentavam. Podia-se agora aumentar a

tensão das cordas sem que o instrumento se deformasse, o que facilitou o

afinamento da harpa, visto que ao aumentar a tensão de uma corda, as outras

não sofriam alterações. Para além disso as harpas podiam agora possuir mais

cordas, que com tensões mais fortes produziam um som com melhores volume

e tom. [1][2]

2.2. Engenharia e a harpa

Os componentes essenciais de uma harpa, e que podem variar o som da

mesma, são:

- As cordas

- A caixa-de-ressonância

- O pescoço

Ilustração 3 - Ilustração das primeiras liras na Suméria [3]

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O princípio de geração de som da harpa é “igual” ao de todos os outros

instrumentos de cordas. A partir do momento que uma corda vibra, liberta

energia para o ar envolvente, que ira sofrer vibrações ou perturbações até

chegar ao nosso ouvido e ate a energia acabar e a corda parar.

A combinação das cordas é algo fundamental para

conseguirmos o som que desejamos que a harpa produza.

Cordas mais finas e mais leves, que vibram com maiores

frequências são utilizadas para produzirem tons mais altos, e

cordas mais grossas e mais pesadas, com frequências

menores, são utilizadas para produzirem tons mais baixos. As

primeiras encontram-se situadas mais perto do ombro da

harpa e são normalmente feitas partir de intestino, as últimas

situam-se perto do pilar anterior e são revestidas com cobre

com o interior em seda.

Para produzirem som as cordas estão presas desde a caixa

de ressonância até ao pescoço de forma a que estejam tensas. Podem estar

presas directamente, com nós especiais, ou indirectamente, a cravelhas fixas

(molas ou anéis ajustáveis).

Apesar de só se ter mencionado três componentes principais, existe um outro

que a maioria das harpas triangulares também possui, os pedais,

representados na Ilustração 4. Muitos tocadores de harpa podem estranhar o

facto de se afirmar que os pedais não são um componente totalmente

necessário de uma harpa, mas a verdade é que os pedais só surgiram a partir

de 1700. A invenção dos pedais na harpa foi um grande marco de evolução. O

grande problema que os harpistas enfrentavam, que levou a introdução dos 7

pedais, prendia-se com o facto de cada harpa apenas conseguir produzir sons

com a mesma gama de tons. Desta forma, ao pressionar um pedal, o tom da

harpa variaria, conseguindo-se com uma única harpa, produzir sons

completamente diferentes.

Os pedais encontram-se ligados a varetas metálicas que percorrem o interior

do pilar anterior até ao topo da harpa. O pedal serve então para mover uma

longa tira de aço flexível atada a uma manivela que puxa a corda com a ajuda

Ilustração 4 - Harpa de pedais [4]

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de uma espécie de gancho. O gancho move-se horizontalmente à medida que

os pedais são pressionados, e portanto, é a posição do mesmo que determina

o tom do som produzido. Quanto mais tensas estiverem as cordas mais alto

será o tom. Desta forma os harpistas passaram a conseguir tocar, numa única

harpa, sons que requereriam várias harpas para serem tocados.[3]

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Ilustração 5 - Violino antigo

3. Violino

3.1. História do Violino

O violino derivou de outros instrumentos musicais, tais como

a rebec, a vielle e a lyra, por volta do final do século XVI.

Outros instrumentos musicais bem mais antigos foram a

base deste instrumento. É o caso do nefer egípcio e do r'jenn

sien chinês, que remontam a tempos anteriores ao

nascimento de Cristo. No ano de 1782 o violino sofreu uma

mudança ao nível da sua construção, a passagem do arco

de côncavo a convexo. O violino (Ilustração 5) surgiu em

Itália, onde foi fabricado durante muitos anos por apenas três

famílias (Amati, Guameri e Stradivarius). [4]

3.2. Materiais

A construção do violino requer madeira específica, havendo diferença na

madeira do tampo superior e inferior do violino. O tampo inferior é constituído

por dois tipos de madeira designados bordo e sicômoro, enquanto que o tampo

superior é construído a partir da madeira de duas árvores Picea abies e Picea

excelsa. A madeira utilizada na construção de um violino necessita de um

período de envelhecimento de 8 a 10 anos. [5]

3.3. Constituintes

O tampo contém contornos que são marcados, sendo cortados de

seguida por uma serra fina. Para dar uma primeira forma ao

violino é utilizado um formão, sendo posteriormente utilizado

plainas para o aperfeiçoamento deste. O tampo, que aparece na

Ilustração 6, caracteriza-se por no seu centro ser escavado, o que

permite criar uma pequena inclinação no tampo que afeta o som

do violino. Quanto às ilhargas, estas são feitas de madeira de

sicômoro, assim como o tampo inferior e têm a função de separar

o tampo inferior do superior. São fabricadas através do

aquecimento por contacto com um ferro curvo, tornando-as mais flexíveis.[6]

Ilustração 6 - Violino actual e os seus constituintes

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4. Guitarra

4.1. História da guitarra

Hoje em dia, a guitarra é um dos instrumentos de cordas mais famosos e mais

utilizados pelo mundo mas nem sempre assumiu a forma que tem atualmente.

Surgiu, bem como outros instrumentos de cordas, de instrumentos

rudimentares em que se utilizava carapaças de tartaruga como ressoador, uma

vara dobrada para o braço e seda ou entranhas de animais para fazer as

cordas (Ilustração 7).

Cronologia:

Há cerca de 5000 anos – Aparecimento dos primeiros instrumentos

similares a uma guitarra;

Século IX – Introdução da guitarra em Espanha, com uma forma próxima

da actual

Século XVI – Aparecimento da primeira guitarra com 5 cordas em Itália;

Século XVII – Aparecimento da primeira guitarra com 6 cordas;

Século XIX - Antonio Torres Jurado dá à guitarra clássica a forma e

dimensão que conhecemos hoje;

Início século XX – Lloed Loraz, um funcionário da empresa Gibson,

realiza as primeiras experiências de guitarras acústicas com microfones

adaptados;

Anos 30 – Primeira guitarra elétrica ( modelo A-22 também chamada

“frying pan”, construída por Rickenbacker);

Anos 50 – As empresas Gibson e Fender começam a desenvolver os

seus modelos de guitarras de corpo sólido, sendo os modelos mais

conhecidos a Fender Telecaster, originalmente chamada Broadcaster

(1950), a Gibson Les Paul (1952) e a Fender Stratocaster ( 1954);

Atualmente – Hoje em dia, devido aos avanços tecnológicos, têm vindo

a ser testados novos materiais com vista à substituição da madeira

utilizada no fabrico das guitarras como por exemplo grafite juntamente

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com resinas, fibras de carbono ( Ilustração 7), fibras de vidro, entre

outros.

Como podemos ver, a guitarra sofreu imensas alterações passando por

mudanças no formato, aumento do número de cordas e até a descoberta de

novos tipos de guitarras. As mais conhecidas são a guitarra elétrica, a

guitarra clássica e a guitarra acústica. Existem várias diferenças entre elas

como por exemplo o tipo de cordas. Nas guitarras clássicas são utilizadas

cordas de nylon enquanto nas guitarras elétricas e acústicas são utilizadas

cordas de metal. Outra diferença é o facto de a guitarra elétrica ser “muda”,

isto é, não possui caixa de ressonância, ao contrário das restantes, e como

tal é necessário um amplificador para que se possa ouvir. Para além disso

existem certos componentes como os captadores presentes nas guitarras

elétricas que não fazem parte da constituição de uma guitarra clássica.

Existem ainda outros tipos de guitarra como a guitarra de 12 cordas, a

guitarra portuguesa, guitarras com mais do que um braço, entre outras. O

desenvolvimento das guitarras continua mas agora com o objectivo de

descobrir materiais que possam substituir a madeira, com vista ao

enriquecimento do som da guitarra ou à poupança de recursos naturais.

[7][8][9][10]

Ilustração 7 - Esquerda: Instrumento rudimentar; Direita: guitarra construída em fibra de carbono [7][8]

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4.2. Constituintes

4.2.1. Guitarra clássica

A guitarra clássica, representada na Ilustração 8, é constituída por um conjunto

de 6 cordas com características diferentes, um braço e o corpo no qual se inclui

a caixa de ressonância.

O braço da guitarra é composto por uma barra maciça e rígida de madeira

colada ao corpo. A madeira utilizada normalmente é de um tipo diferente da

utilizada no corpo e dá-se preferência a madeiras de grande resistência à

tração como por exemplo o mogno. É a parte da guitarra responsável pela

fixação de uma das extremidades das cordas. Está ainda dividido em:

Cabeça;

Pestana;

Escala;

Trastes;

Cravelhame;

Elementos decorativos.

O corpo é geralmente construído em madeira, embora já existam alguns

modelos que recorram a compósitos e tem as funções de caixa de

ressonância e de fixação das cordas, sendo constituído por quatro partes:

Tampo;

Orifício sonoro ou boca;

Costas;

Ilhargas.

O tampo é a principal parte do corpo da guitarra clássica. Como as cordas são

fixadas ao tampo, quando elas vibram, todo o tampo vibra. Este efeito é

responsável pela maior parte da amplificação acústica. Para facilitar essa

vibração, o tampo deve ser construído de uma lâmina fina de uma madeira

altamente flexível, mas ainda assim resistente o suficiente para suportar a

tração causada pelas cordas. Possui barras de madeira no seu interior o que

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lhe confere maior rigidez e evita que este vibre descontroladamente. Estas

barras são chamadas barras harmónicas e são fundamentais pois permitem a

maior amplitude de vibração no tampo sem alterar a qualidade sonora.

Aproximadamente no centro do tampo existe uma abertura, a boca, que serve

para permitir a passagem do ar em vibração. Abaixo da boca é colado o

cavalete, usado para fixar as cordas ao corpo. Este possui furos para a fixação

das cordas e sobre ele é montado o pente, uma barra geralmente feita de

plástico que serve para apoiar as cordas. [11][12]

As guitarras clássicas possuem 6 cordas, sendo as três cordas mais graves

constituídas por nylon e cobre e as restantes apenas por nylon. [13]

Ilustração 8- Constituintes de uma guitarra clássica atual [9]

4.2.2. Guitarra eléctrica

Alguns dos constituintes da guitarra clássica são comuns à guitarra elétrica. No

entanto, existem algumas diferenças o que faz com que a sonoridade desta

seja diferente, como é possível observar na ilustração 9.

As cordas da guitarra elétrica são todas em metal, ao contrário do que

acontece na guitarra clássica e o corpo das guitarras elétricas não apresenta

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caixa de ressonância e por isso, para se ouvir o som é necessário um

amplificador. Para produzir som, uma guitarra elétrica sente as vibrações das

cordas através de um captador magnético que está colocado no corpo da

guitarra e emite um sinal eletrónico para um amplificador e um

altifalante.[12][13]

Ilustração 9 - Constituintes de uma guitarra elétrica [10]

4.3. Processo de fabrico

O processo da construção da guitarra começa pelo tampo. Este é construído

partindo de duas placas de madeira que são aparadas de forma a encostarem

de uma forma perfeita uma na outra sendo coladas uma à outra

posteriormente. As duas placas são prensadas através de cordas e talas de

madeira de forma a exercer força sobre elas durante o tempo de secagem da

cola. Depois deste processo, o tampo é lixado de forma a não se notar a zona

de colagem das duas placas e na placa resultante vai ser desenhada a forma

do corpo da guitarra. De seguida, corta-se a placa com a ajuda de uma serra e

daí resulta o tampo com a forma desejada. Mais tarde, acerta-se a espessura

com uma lixadeira até que o tampo tenha uma espessura de cerca de 3 mm. O

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próximo passo será a abertura do orifício da boca. Com o compasso metálico

desenha-se a forma da boca e abre-se um pequeno furo na madeira por onde

vai entrar a serra elétrica que vai fazer a abertura do orifício. Depois inicia-se o

trabalho no braço da guitarra (Ilustração 11). Este começa por ser um bloco de

madeira que é cortado até ter o formato pretendido e apresenta uma ligeira

inclinação no topo, que irá dar origem à cabeça, e à alpatilha na parte inferior

do braço (parte que irá ser colada no interior da caixa de ressonância). Antes

de se colar o braço no tampo, colocam-se as barras harmónicas, podendo

estas ser colocadas das maneiras representadas na Ilustração 10:

Ilustração 10 - Modelos da posição das barras harmónicas [11]

Nesta altura começa-se a trabalhar nas ilhargas, que têm a espessura de 2 mm

mas depois de trabalhadas ficam com 1,5 mm de espessura. As ilhargas são

acertadas no tamanho, lixadas e dobradas através de calor, utilizando o Farol

(espécie de um forno que aquece as paredes de um tubo metálico onde vão

ser dobradas as ilhargas), de modo a encaixarem na forma do molde e no

tampo. Depois das ilhargas dobradas é necessário atá-las rapidamente com

cordas para estas não perderem a forma que lhes foi dada enquanto

arrefecem. Para reforçar a colagem das ilhargas ao tampo, colam-se uns

pequenos triângulos de madeira e colam-se as ilhargas ao tampo.

Entretanto constroem-se as sanefas que são barras finas de madeira macia

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que vão ser coladas nas ilhargas e vão servir de suporte às costas da guitarra

e as travessas que são umas barras de madeira que vão reforçar a escala e a

boca da guitarra.

Nesta altura começa-se a construção das costas da guitarra. O processo é

idêntico ao do tampo. Na parte que fica dentro da caixa de ressonância

encontra-se o malhete, que é uma tira que reforça a junção entre as duas

placas que formam as costas. De seguida desenha-se a forma da caixa na

placa de madeira, corta-se, lixam-se as costas acertando a espessura da

madeira e cola-se as costas à caixa. Depois, cola-se a escala ao braço e

utilizam-se cordas e cunhas de madeira para facilitar a colagem.

A escala terá que ser desempenada, mas terá que ficar com uma ligeira curva

que depois se endireita quando se colocarem os trastes devido à pressão que

estes exercem sobre a escala. Depois de marcada a localização dos trastes,

afundam-se as ranhuras utilizando uma pequena serra manual.

Os trastes são provenientes de um longo fio de metal e são encaixados à

pressão utilizando-se um martelo. Depois de colocados os trastes, são

cortados e limados para evitar ranhuras indesejáveis.

Em seguida abrem-se uns orifícios na parte lateral superior da escala com um

furador para se colocar os pontos, no 3º, 5º, 7º, 10º e 12º espaços. Depois de

serem introduzidos, são cortados e lixados.

Em seguida coloca-se a pestana. Esta, antes de ser colada, é cortada, lixada e

abrem-se seis ranhuras por onde vão passar as cordas. Finalmente aplica-se o

verniz, colocam-se os cravelhames e as cordas.Este é um processo mais

artesanal que agora é utilizado por poucas marcas. O processo industrial difere

nas ferramentas utilizadas e na forma como o desenho é feito. No fabrico

industrial são desenhados modelos em 3D das guitarras através do desenho

assistido por computador (CAD) (Ilustração 11) e utilizam-se máquinas mais

sofisticadas para a realização dos processos de maquinagem. Quanto às

guitarras elétricas, o processo de fabrico também é semelhante.[16]

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Ilustração 11- Esquerda : Construção artesanal do braço de uma guitarra clássica; Direita: Modelo 3D de uma guitarra acústica [12][13]

4.4. Modo de funcionamento

A guitarra é tocada puxando as cordas para um lado e soltando-as em seguida,

originando o seu movimento vibratório. Embora a amplitude de vibração seja

grande, o som radiado é pouco, devido à pequena área da secção transversal

das cordas. No entanto, devido à existência de uma caixa de ressonância, no

que diz respeito às guitarras clássicas e à ligação da guitarra a um amplificador

no que diz respeito às guitarras elétricas faz com que o som tenha um volume

aceitável.

A vibração das cordas depende de vários factores entre os quais:

o comprimento da corda

a tensão da corda

a espessura da corda

a elasticidade do material da corda

Numa guitarra existem cordas com espessuras de tamanhos diferentes. A

espessura também é conhecida como calibre da corda. A primeira corda é a

mais fina e a sexta é a mais grossa. Quando se pressiona a corda num dos

espaços da escala, o comprimento desta corda muda. Consequentemente, a

frequência que ela emite ao vibrar também muda.[14][15][16]

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A afinação mais comum é a representada na tabela 1 e na ilustração 12.

Tabela 1- Afinação mais comum da guitarra

Ilustração 12- Diagrama da disposição das cordas e afinação mais comum [14]

Notas

Corda Classificação portuguesa Classificação Inglesa

1ª Mi E

2ª Si B

3ª Sol G

4ª Ré D

5ª Lá A

6ª Mi E

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5. Piano

5.1. História

O piano é um dos mais importantes instrumentos de cordas. De todos os

instrumentos, é aquele para o qual há maior número de obras escritas e,

apesar de nos encontrarmos na era da música, continua a ser a ferramenta

central da maioria das composições musicais.

Este instrumento consiste num sistema mecânico em teclas que, quando

tocadas, levam ao movimento de um martelo que vai bater numa corda que,

por sua vez, vibra produzindo sons de diferentes frequências. Foi precedido por

outros semelhantes como o dulcimer, o clavicórdio, a espineta e o harpsichord,

desenvolvidos a partir do século XIV. Porém, todos eles tinham o problema de

não poder ser bem controlada a dinâmica – a intensidade maior ou menor com

que era projetado o som – e de a mesma intensidade não ser suficiente para

que o instrumento fosse tocado nas salas de espetáculos de dimensões cada

vez maiores, devido à procura e gosto

crescentes pela música.

Em diferentes locais do mundo, como na

Alemanha, França e Itália, começaram a

surgir, no século XVIII, projetos de novos

instrumentos que viriam solucionar os

problemas da intensidade, já com o

sistema de martelos que perdura até

hoje. Porém, a primeira construção

pertence ao italiano Bartolomeo Cristofori que, em 1709, materializou o seu

projeto dando origem ao primeiro gravicembalo col piano e forte – piano, a

palavra italiana para suave, e forte, o antónimo – pois permitia uma elevada

dinâmica bem como um som muito intenso (Ilustração 13). A solução deste

problema deveu-se à invenção do mecanismo de escape, que faz com que o

martelo bata na corda afastando-se rapidamente a seguir, sem a continuar a

tocar, de modo a não abafar o som e a permitir tocar várias notas seguidas e

Ilustração 13 - Piano de Cristofori [15]

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pouco espaçadas. O nome do instrumento foi mais tarde abreviado para

pianoforte e, posteriormente, para piano.

Apesar de o piano atual se assemelhar em muitos aspetos ao de Cristofori, em

300 anos de história este instrumento sofreu várias evoluções significativas.

5.2. Evolução

A evolução do piano relaciona-se essencialmente com o desenvolvimento de

novos mecanismos, a utilização de diferentes materiais e a adição de novas

peças e constituintes que viessem melhorar a longevidade do instrumento e a

qualidade e intensidade do som.

5.2.1. Pedal de sustentação

Por volta de 1730, o alemão Gottfried Silbermann inventou o pedal de

sustentação que permitia levantar os abafadores de som de todas as cordas ao

mesmo tempo prolongando a duração do som e dando a opção de tocar notas

diferentes como um contínuo (legato), o som produzido também é mais rico

pois as cordas vibram simpateticamente. O piano de Cristofori possuía um

mecanismo com o mesmo objectivo, no entanto, era muito menos eficaz. O

mecanismo criado por Silbermann continua a ser utilizado.

5.2.2. Estrutura do piano

A partir de 1840 começou a ser incorporado ferro e aço em vários partes da

estrutura do piano que permitiam sustentar cada vez mais cordas – as 5

oitavas iniciais comparadas com as 1/3 iniciais (ou mais) – e cada vez mais

fortes, também elas feitas de aço.

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6. Ideia.M

6.1. O que é?

A Ideia.M, cujo logótipo se encontra representado na Ilustração 14, é uma

plataforma de desenvolvimento multidisciplinar que envolve engenheiros,

designers, técnicos e colaboradores de diferentes áreas do conhecimento, o

que permite desenvolver projetos em áreas e escalas completamente

diferentes. Esta empresa está sediada no edifício da UPTEC e tem vindo a

desenvolver projetos em áreas como aeronáutica ultraligeira, veículos

autónomos aéreos, terrestres e submarinos, dispositivos para química analítica,

equipamento laboratorial, energias renováveis, equipamentos domésticos,

veículos urbanos até instrumentos musicais. [17][18]

Ilustração 14 - Logótipo da empresa Ideia.M [16]

6.2. Ideia.M e a evolução na área dos instrumentos musicais de corda

Esta empresa trabalha com a marca AVA Guitars (Ilustração 15), uma

companhia de guitarras que fabrica instrumentos para músicos profissionais,

combinando o design, com materiais e tecnologias avançadas. Assim as

últimas guitarras da sua linha de produção são constituídas por polímeros

reforçados com fibras de carbono, o que representa um progresso

impressionante nesta área. Embora os principais avanços estejam a ser dados

nas guitarras elétricas este gabinete de design e fabrico também já

desenvolveu outros instrumentos como o violino e a guitarra clássica. [18]

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Ilustração 15- Logótipo da empresa AVA guitars [17]

6.3. Vantagens destes instrumentos

Estas guitarras de fibra de carbono oferecem aos músicos altos padrões de

qualidade, destacando-se o facto de serem muito leves e resistentes,

oferecendo um tom rico e uma afinação estável. Cada vez mais existem

marcas a apostar nestes materiais o que possibilitará um contínuo

desenvolvimento da área e um conhecimento cada vez maior da relação entre

os materiais utilizados na construção de um dado instrumento e o som

produzido por ele.[19]

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7.Conclusões

Durante a realização deste trabalho fomo-nos apercebendo principalmente de

duas coisas. A primeira é que a engenharia é uma ciência em constante

evolução e a segunda é que está associada a praticamente tudo o que nos

rodeia. Vale a pena enfatizar o progresso extraordinário da engenharia em

relativamente pouco tempo. Se por um lado ficamos perplexos pelo que já foi

feito, por outro cada vez mais temos vontade e curiosidade de inovar, de

contribuir de certa forma para o avanço da ciência e do mundo. E se isto nos

espanta, falaremos da segunda conclusão, do envolvimento que a engenharia

mantém com quase tudo. E aqui não falamos apenas da música, que é o tema

central do nosso trabalho, mas também de um vasto conjunto de áreas como o

desporto e a medicina. E isto leva-nos a uma terceira conclusão, que reflecte

sobre o facto de a evolução estar intrinsecamente relacionada com a coligação

entre várias áreas.

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8. Referências das Imagens [1] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4e/Harp.png

[2]

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f1/Maler_der_Grabkammer_de

s_Nacht_004.jpg

[3]

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/Music_lesson_Staatliche_

Antikensammlungen_2421.jpg

[4] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Harpist_playing.jpg

[5] http://nathaliagoos.blogspot.pt/2010/10/o-violino.html)

[6] http://nathaliagoos.blogspot.pt/2010/10/o-violino.html

[7] https://sites.google.com/site/historyofguitarthesmyttenone/beforetheguitar

[8] http://guitarnoize.com/ava-one-carbon-fiber-guitar/

[9] http://paginas.fe.up.pt/~ideiam/t.guitarra.htm

[10] http://guitarra99.blogspot.pt/2013/08/tunando-uma-guitarra-sx-guia-

definitivo.html

[11] http://guitarraclassica.no.sapo.pt/construcao.htm

[12] http://guitarraclassica.no.sapo.pt/construcao.htm

[13] http://www.turbosquid.com/3d-models/3d-model-fully-acoustic-guitar/439150

[14] http://www.cursodeviolaogratis.com.br/conteudo/aulas-gratis-email/aprenda-

ler-tablaturas-e-faca-solos-incriveis.html

[15] http://perlbal.hi-pi.com/blog-images/615264/gd/1273723419/Piano-

contruido-por-Cristofori-1720.jpg

[16] http://www.ideiam.com/iden/?page_id=9

[17] http://www.ideiam.com/iden/?page_id=9

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9. Referências Bibliográficas [1] Vardy, Alison. http://www.alisonvardy.com/harp-info/celtic-harp-history.htm.

[2] Penido, Marcelo. http://www.marcelopenido.mus.br/index.htm. [3] https://illumin.usc.edu/printer/106/the-harp-engineering-the-perfect-sound/.

[4] http://www.historiadetudo.com/violino.html

[5] http://www.franksviolinos.com.br/Violinos-Noticias/Franks-Violinos/construc-

o-do-violino.html

[6] http://www.franksviolinos.com.br/Violinos-Noticias/Franks-Violinos/construc-

o-do-violino.html

[7] Silva, Artur. Manual De Guitarra - Nível 1.

artursilva.com.sapo.pt/manual_guitarra_1.pdf. [8] Guy, Paul. http://www.guyguitars.com/eng/handbook/BriefHistory.html. [9] Cabrero, Adolfo Garcia. http://www.slideshare.net/smyr2010adolfogarcia/la-

guitarra-4079813. [10] http://www.hourneaux.com/artigostecnicos_historia.html [11] http://paginas.fe.up.pt/~ideiam/t.guitarra.htm [12] http://paginas.fe.up.pt/~ideiam/Poster%20FINAL.pdf [13] http://guitarraclassica.no.sapo.pt/pagina1.htm [14] http://lazer.hsw.uol.com.br/violao4.htm [15] http://lazer.hsw.uol.com.br/guitarras-eletricas.htm [16] http://guitarraclassica.no.sapo.pt/construcao.htm [17] http://uptec.up.pt/empresa/ideiam [18] http://www.ideiam.com/iden/?page_id=9 [19] http://www.avaguitars.com/