The physics of playing guitar - Oscar Fernando Perez

A física de tocar guitarra - Oscar Fernando Perez

Tradutor: Francisco Zattoni Revisor: Ruy Lopes Pereira

Hendrix, Cobain and Page.

Hendrix, Cobain e Page.

They can all shred,

Todos sabem tocar com técnica e velocidade,

but how exactly do the iconic contraptions in their hands

mas como exatamente essas engenhocas icônicas em suas mãos

produce notes, rhythm, melody and music.

produzem notas, ritmo, melodia e música?

When you pluck a guitar string, you create a vibration called a standing wave.

Ao tocar uma corda de guitarra, cria-se uma vibração chamada onda estacionária.

Some points on the string, called nodes, don't move at all,

Alguns pontos na corda, chamados de nós, não se mexem nem um pouco,

while other points, anti-nodes, oscillate back and forth.

enquanto outros pontos, os ventres, oscilam de um lado para o outro.

The vibration translates through the neck and bridge to the guitar's body,

A vibração passa pelo braço e cavalete para o corpo da guitarra,

where the thin and flexible wood vibrates,

onde a madeira fina e flexível vibra,

jostling the surrounding air molecules together and apart.

comprimindo e rarefazendo as moléculas de ar ao redor.

These sequential compressions create sound waves,

Essa sequência de compressões cria ondas sonoras,

and the ones inside the guitar mostly escape through the hole.

e as que estão dentro da guitarra saem, em maior parte, pela boca.

They eventually propagate to your ear,

Finalmente, se propagam até o seu ouvido,

which translates them into electrical impulses

que as traduz em impulsos elétricos

that your brain interprets as sound.

que o seu cérebro interpreta como som.

The pitch of that sound depends on the frequency of the compressions.

O tom desse som depende da frequência das compressões.

A quickly vibrating string will cause a lot of compressions close together,

Uma corda que vibra rapidamente produz várias compressões próximas,

making a high-pitched sound,

criando um som agudo,

and a slow vibration produces a low-pitched sound.

e uma vibração lenta produz um som grave.

Four things affect the frequency of a vibrating string:

Quatro coisas influenciam a frequência da vibração da corda:

the length, the tension, the density and the thickness.

o comprimento, a tensão, a densidade e a espessura.

Typical guitar strings are all the same length,

Cordas típicas de guitarra são todas do mesmo comprimento

and have similar tension, but vary in thickness and density.

e têm uma tensão parecida, mas variam em espessura e densidade.

Thicker strings vibrate more slowly, producing lower notes.

Cordas mais grossas vibram mais lentamente,

produzindo notas mais graves.

Each time you pluck a string,

Toda vez que você toca uma corda,

you actually create several standing waves.

você cria, na verdade, várias ondas estacionárias.

There's the first fundamental wave, which determines the pitch of the note,

Há a primeira onda fundamental que determina o tom da nota,

but there are also waves called overtones,

mas também existem ondas chamadas de harmônicas,

whose frequencies are multiples of the first one.

cujas frequências são múltiplas da frequência fundamental.

All these standing waves combine to form a complex wave with a rich sound.

Todas essas ondas se juntam para formar uma onda complexa com um som rico.

Changing the way you pluck the string affects which overtones you get.

A forma com que você toca a corda determina quais são as harmônicas obtidas.

If you pluck it near the middle,

Se você tocar perto do meio,

you get mainly the fundamental and the odd multiple overtones,

você deve obter a frequência fundamental e as harmônicas ímpares,

which have anti-nodes in the middle of the string.

que possuem ventres no meio da corda.

If you pluck it near the bridge, you get mainly even multiple overtones

Se você tocar perto do cavalete, geralmente obtém harmônicos pares

and a twangier sound.

e um som mais metálico.

The familiar Western scale is based on the overtone series of a vibrating string.

A típica escala ocidental se baseia

na série harmônica de uma corda em vibração.

When we hear one note played with another that has exactly twice its frequency,

Quando ouvimos uma nota tocada com outra

que tem exatamente duas vezes a sua frequência,

its first overtone,

sua primeira harmônica,

they sound so harmonious that we assign them the same letter,

elas soam tão em harmonia que atribuímos a elas a mesma nota,

and define the difference between them as an octave.

e definimos a diferença entre elas como uma oitava.

The rest of the scale is squeezed into that octave

O resto da escala está comprimido nessa oitava

divided into twelve half steps

dividido em 12 semitons

whose frequency is each 2^(1/12) higher than the one before.

cuja frequência é cada vez 2^(1/12) maior do que a anterior.

That factor determines the fret spacing.

Esse fator determina o espaçamento dos trastes

Each fret divides the string's remaining length by 2^(1/12),

Cada traste divide o comprimento restante da corda em 2^(1/12),

making the frequencies increase by half steps.

fazendo as frequências crescerem em semitons.

Fretless instruments, like violins,

Instrumentos sem trastes, como o violino,

make it easier to produce the infinite frequencies between each note,

facilitam a produção de infinitas frequências entre cada nota,

but add to the challenge of playing intune.

mas adicionam o desafio de tocar sem desafinar

The number of strings and their tuning

O número de cordas e suas afinações

are custom tailored to the chords we like to play

são adaptadas para os acordes que gostamos de tocar

and the physiology of our hands.

e a fisiologia das nossas mãos.

Guitar shapes and materials can also vary,

As formas e os materiais das guitarras também podem variar,

and both change the nature and sound of the vibrations.

e ambos mudam a natureza e o som das vibrações.

Playing two or more strings at the same time

Tocar duas ou mais cordas ao mesmo tempo

allows you to create new wave patterns like chords and other sound effects.

permite criar novos padrões de onda como acordes e outros efeitos de som.

For example, when you play two notes whose frequencies are close together,

Por exemplo, ao tocar duas notas cujas frequências estão próximas,

they add together to create a sound wave whose amplitude rises and falls,

elas se combinam e criam uma onda sonora cuja amplitude cresce e decresce,

producing a throbbing effect, which guitarists call the beats.

produzindo um efeito vibrante, que os guitarristas chamam de ritmos.

And electric guitars give you even more to play with.

E com guitarras elétricas pode-se jogar ainda mais.

The vibrations still start in the strings,

As vibrações ainda começam nas cordas,

but then they're translated into electrical signals by pickups

mas depois são transformadas em sinais elétricos pelos captadores

and transmitted to speakers that create the sound waves.

e transmitidos para alto-falantes que criam as ondas sonoras.

Between the pickups and speakers,

Entre os captadores e os alto-falantes,

it's possible to process the wave in various ways,

é possível processar a onda de várias maneiras,

to create effects like distortion, overdrive, wah-wah, delay and flanger.

para criar efeitos como distorção, overdrive, wah-wah, delay e flanger.

And lest you think that the physics of music is only useful for entertainment,

E para que não pensem que a física da música é útil só para o entretenimento,

consider this.

considere isto.

Some physicists think that everything in the universe

Alguns físicos creem que tudo no universo

is created by the harmonic series of very tiny, very tense strings.

é criado pela série harmônica de cordas muito finas e tensas.

So might our entire reality

Então talvez toda a nossa realidade

be the extended solo of some cosmic Jimi Hendrix?

seja um solo prolongado de algum Jimi Hendrix cósmico?

Clearly, there's a lot more to strings than meets the ear.

Claramente, as cordas incluem muito mais do que o ouvido capta.