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Tubos sonoros musicais

Estratégias de ensino-aprendizagem

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Em Física muitas vezes é interessante que determinados assuntos explicados pelos professores venham acompanhados de experimentos, demonstrações, ilustrações, a fim de facilitar seu entendimento e até mesmo para colocar os alunos em contato direto com a Física. Estudar essa disciplina muitas vezes se torna chato se não experimentarmos uma nova forma de ensinar.

Este artigo apresenta uma sugestão de ensino que pode ser levada para a sala de aula, a fim de auxiliar o professor a ministrar o conteúdo sobre música, instrumentos sonoros, fontes sonoras, etc. Quem define o melhor momento para aplicar a atividade é o professor, pois cada turma apresenta, de forma diferente, interesse e receptividade pelo conteúdo. Creio que os mais interessados são aqueles que têm contato maior com instrumentos musicais, mas isso não é empecilho para que o conteúdo seja trabalhado por toda a sala.

Como vimos no estudo dos tubos sonoros, um tubo aberto em uma ou nas duas extremidades é um filtro sonoro que só reforça as frequências naturais de oscilação dos sons produzidos no ambiente. No caso de um tubo de comprimento L, aberto em ambas as extremidades, as frequências das ondas estacionárias são obtidas a partir da seguinte equação:

Onde n = 1,2,3,4 e v é a velocidade do som no ar. Sabemos também que a velocidade do som no ar depende da temperatura ambiente. Podemos concluir então que, se um tubo não tiver furos, a frequência fundamental do som por ele reforçado é única e determinada pelo seu comprimento L. Mesmo havendo o reforço de outras frequências prevalece o som da frequência fundamental, porque sua intensidade é bem maior.

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Dessa forma, para construir um instrumento musical como esse, é necessário termos em mente quantas e quais notas musicais queremos que sejam ouvidas, pois para cada nota será preciso um tubo de determinado comprimento L. A escolha pode ser feita pelos próprios alunos, porém vamos fornecer a eles somente a tabela com algumas notas e as respectivas frequências musicais.

Tabela de frequências de uma oitava da escala cromática de valores decimais

Escolhidas as notas, calcule o comprimento L de cada um dos tubos correspondentes às notas desejadas, utilizando, para isso, a expressão acima. Para que você consiga ouvir o som com facilidade coloque na extremidade inferior do tubo um joelho. Sendo assim, cada tubo passa a ter uma extremidade curva, sendo que nessa extremidade também deve ser levado em consideração seu tamanho em relação ao comprimento do tubo. Podem ser utilizados tubos com medidas de 4 a 5 cm de diâmetro.

Construídos os tubos, fixe-os em um suporte vertical com a extremidade inferior a 50 cm do chão. Abaixo temos o esquema geral da atividade experimental.

Tubos sonoros musicais com joelhos


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

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