lunes, 23 de noviembre de 2015

Construye tu propio móvil de viento


Uno de los últimos experimentos de Ingenio Triana ha sido la creación de un movil sonoro a partir de tubos metalicos reciclados. El proceso lo hemos dividido en varias partes:

- Analisis de la frecuencia sonora de los tubos en cuestión

- Relación del tamaño y frecuencia de los tubos
- Selección de la frecuencia que buscamos
- Cortamos los tubos a la medida
- Montaje del aparato

Analisis de la frecuencia sonora de los tubos en cuestión
Antes de nada debemos asegurarnos de que nuestro tubos tienen orificios para poder colgarlos. Si no los colgamos no podremos escuchar su verdadero sonido.

Comenzamos cortando varias medidas de la tubería. Conforme más tamaños diferentes más exacto sera nuestro trabajo, recomendamos un minimo de 5. Una vez cortados y colgados de un hilo de pescar los dejamos estables hasta que queden totalmente parados y los golpeamos en el centro para escuchar cada uno de los sonidos que hemos conseguido. De momento no tiene por qué sonar mal pero cuando acabemos el proceso se agradecera el esfuerzo.

Llega el momento de medir la fredcuencia de cada uno de los tubos que tenemos por lo que es necesario hacernos con un medidor. Los medidores de frecuencia que más cercano podemos tener son los afinadores de guitarra, pero es más probable que dispongamos de un ordenador o un smart phone, por lo que descargandonos una aplicación también podremos resolver el problema. Nosotros hemos utilizado una aplicacion para Android llamada "DaTuner Pro" que nos dice que frecuencia estamos escuchando.


Hacemos una tabla y apuntamos la medida de cada tubo y la frecuencia de sonido que emiten. Debemos atender a golpear en el centro del tubo y de no confundir al afinador ya que dependiendo del arte con que golpeemos nos dara una frecuencia u otra. Suele ser la más baja que nos muestra

Relación de frecuencia y tamaño
Para hacer este apartado deberemos tener un buen conocimiento del Excel. Este programa nos puede hacer cálculos a partir de la relación entre varias variables. Esto quiere decir que podemos encontrar relación entre varias medidas de objetos diferentes.

Crearemos una tabla en la que pongamos a un lado los datos de altura y al otro la frecuencia correspondiente. Tras hacer seleccionaremos todos los datos numéricos e insertaremos una gráfica de dispersión.

Presionamos el boton derecho en algún punto de la gráfica de dispersión y le damos a agregar linea de tendencia. Antes de aceptar la linea de tendencia nos aseguramos de marcar las casillas de "Presentar ecuación en el gráfico" y "Presentar valor R cuadrado en el gráfico". Seleccionaremos el tipo de linea que nos de un valor R2 más alto(0-1). En nuestro caso hemos seleccionado una linea de tendencia de tipo Potencial, ya que nos daba una R2=0'999.



Nos dará también una ecuación que será la que podremos usar para predecir los tamaños que queremos en nuestros tubos. Los valores de esta ecuación no son exactos debido a que Excel redondea los valores para presentarlos en la gráfica por lo que debemos coger más decimales. Para ello presionaremos sobre la ecuacion con el botón derecho del ratón y le daremos a "Formato a etiqueta de linea de tendencia". Seleccionaremos número y hasta 10 decimales. Con 5 aprox. Será suficiente para el propósito que buscamos. Escribimos la ecuación sustituyendo la X por un valor que situaremos en una casilla cualquiera. Una vez terminado este proceso nos aseguraremos de que está bien concluido introduciendo alguno de los valores de las medidas introducidas y comprobando si nos da la frecuencia que le corresponde.



Selección de la frecuencia que buscamos
Parece que ya hemos pasado lo más gordo, aunque ahora que podemos seleccionar la frecuencia que queramos, ¿que frecuencia elegiremos para nuestro movil? Nuestra primera elección ha sido un acorde de La Mayor constituido por La-Do#-Mi-La.

Para acercarnos un poco más al mundo de las frecuencias debemos conocer algunos datos importantes. A cada nota le corresponde una frecuencia y conforme más aguda sea esta nota mayor será la frecuencia que emite. Cada octava que asciende de tono, es decir cada vez que tocamos la nota con la que comenzamos la secuencia (La-...-La) las frecuencia aumenta de forma exponencial. Es decir si un La es 220 Hz, el siguiente correspondera a 440 Hz y el siguiente 880 Hz.

Para comprobar esto podemos mirar la tabla que nos ofrece Wikipedia acerca de la relación entre cada nota y su frecuencia. Pero como no podía ser menos Ingenio no se conforma con esto y comienza una investigación acerca de la frecuencia a la que corresponde cada nota. Resulta que desde los años 40 se ha estandarizado la frecuencia de afinación de los instrumentos para La = 440 Hz y a partir de esta nota se afinan el resto. Sin embargo esta regulación no ha sido siempre así. Estudiando como afectan los sonidos a los seres humanos, encontramos que existe una frecuencia con una alta reputación por sus propiedades armonizantes. Se trata de la frecuencia 432 Hz. En este primer experimento haremos cortes correspondientes a cada nota seleccionada en afinación para La = 440 Hz y para La = 432 Hz y seleccionaremos la que más nos interese después de un analisis acustico.

Para conocer las frecuencias que queremos hemos creado una nueva relación entre cada nota y su frecuencia homologa. Para esto hemos seleccionado la formula matemática y la hemos utilizado.

y=432*((2^(1/12))^X)

Para que nos salgan bien los calculos deberemos escribir donde encontramos el numero en negrita la frecuencia correspondiente a La que queramos y en X la distancia en semitonos entre La y la nota que queramos.

Si nos lo curramos bien tendremos una tabla tal que así.

Buscaremos las frecuencias correspondientes a las notas que queramos y las transformaremos a la distancia a la que debemos cortar el tubo.



Cortamos los tubos a la medida
Podemos realizar los cortes a la medida que necesitemos tanto con una sierra de metal y una lima, como con una radial. Cortaremos siempre intentando no quedarnos cortos, dejaremos un poco de margen, ya que podremos afinar más tarde nuestro instrumento para que de la nota exacta.

Con ayuda del afinador repasaremos las frecuencias que nos da cada tubo y limaremos hasta que sea la frecuencia exacta.



Montaje del movil
Con un buen trozo de hilo de pescar anudaremos los tubos a los bordes de una placa de madera. Dejaremos colgando en el centro un peso de dos piezas. Unos que golpeará los tubos y otro más abajo que dará un mayor juego al balanceo al instrumento.




Y voilá, ¡¡aquí tenemos nuestro instrumento armado y listo para deleitarnos con su maravilloso sonido!!




Para más información visita la sección de Frecuencia


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