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Tema: Artículos sobre la tensión de las cuerdas y la acústica en la guitarra

  1. #1
    Fecha de Ingreso
    Feb 2007
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    Post Artículos sobre la tensión de las cuerdas y la acústica en la guitarra


    Mensaje iniciado por Óscar López el 2 del 5 de 2007
    **************************


    Hola a todos,
    hoy os traigo dos artículos de los que hemos tenido noticia a través del foro. Como tienen una relación entre sí desde el punto de vista físico y acústico, los he reunido en este mensaje de presentación.

    En primer lugar nuestro amigo y colaborador Samuel Diz acaba de compartir tras esta interesante charla en el foro de construcción, un artículo sobre la tensión que soportan las cuerdas en la guitarra. Sobre el texto, nos dice:


    Cita Originalmente escrito por Samuel Diz
    Hace unos años, cuando estaba en 3º de ESO el profesor de Ciencias nos invitó a participar en un concurso científico a nivel gallego. Para ello había que realizar una investigación. El tema que yo escogí, justo era este, que tensión en kilos soportaba el puente. Fue un trabajo muy interesante y divertido.
    Podéis descargar y leer este artículo aquí.

    Por otro lado, el usuario joseangel, ha llamado nuestra atención sobre un artículo de Carlos Sanz que ha encontrado en la web de los Ingenieros de Telecomunicación en relación a la guitarra clásica y su evolución acústica.

    A continuación cito algunas palabras del autor:


    Cita Originalmente escrito por José Angel
    El objetivo es ayudar a los interesados en el área de acústica musical a comprender el instrumento, y analizar su evolución histórica. De momento vamos a ver la evolución de la llamada guitarra española, o guitarra de cuerdas de nylon, que a su vez engloba dos instrumentos: la guitarra clásica y la flamenca.
    Podéis encontrar este artículo aquí.

    Gracias a Jose Ángel por compartir con nuestra comunidad este material. Cuando tengas noticias de la segunda parte del artículo háznoslo saber.

    Un cordial saludo:

    Óscar López Rogado

    Estás visualizando un tema restaurado por el equipo de administración. Más información aquí.

  2. #2
    Fecha de Ingreso
    Feb 2007
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    Re: Artículos sobre la tensión de las cuerdas y la acústica en la guitarra

    Respuesta de Sergio Gasca:
    ************************


    Hola a todos
    Muy interesante trabajo el de nuestro compañero colaborador Samuel Diz a quien felicito y le hago algunas preguntas y observaciones que me surgen de leer su investigación:

    1.-En tu ecuación correspondiente a la página 2 mencionas que f= raíz cuadrada de F (fuerza de tensión aplicada a la cuerda) multiplicada por una constante K' que engloba a: L (longitud de la cuerda), r(radio de la cuerda) Delta ( densidad de la cuerda) y K (constante referida al tipo de onda) No nos aclaras de dónde obtienes que esta última variable tiene valor de 1. ¿qué significa esta constante K y de dónde la obtienes?

    2.-No mencionas en la metodología la marca particular de cuerda que utilizaste, mencionas que es de nylon, tal vez no es el objetivo de tu trabajo, pero: ¿Podríamos establecer una diferencia significativa en la tensión que soportan distintas marcas de cuerdas de nylon? y al respecto:¿Contrastaron la información obtenida con la tensión reportada por los fabricantes de cuerdas?

    3.-El coeficiente de fricción o rozamiento, según entiendo es diferente para diferentes tipos de materiales, la cuerda empleada entoces estaba en contacto con alguna superficie de la guitarra, supongo que en el hueso de la selleta: ¿Este coeficiente de fricción variaría significativamente si esta parte de la guitarra fuese sustituida por otro tipo de material? (plástico, madera, metal, etc?

    4.- Mencionas que utilizaron la primera cuerda para el experimento por ser la más delgada y proporcionar así menor superficie de contacto, sin embargo al haber fricción de la cuerda con algún material y al ser la superficie menor entonces se hace una mayor presión de la cuerda sobre el material con el que hace contacto: La presión ejercida es inversamente proporcional al área P=1/A o sea a menor superficie de contacto mayor presión y por ende mayor fuerza ejercida por la cuerda sobre la superficie con la que hace contacto. ¿Consideraron esto? ¿de que manera este factor de error podría influir sobre la confiabilidad de sus resultados?

    5.-En sus resultados obtienen una recta patrón (En química le llamaríamos "curva patrón")
    con un coeficiente de correlacion "R cuadrada"= 0.9947 lo cual en mi opinión no es lo suficientemente bueno como para que se considere confiable su metodología (Aunque esto depende de diferentes consideraciones) ¿Qué propondrías hacer para elevar ese coeficiente de correlación lo más cercano a 1?

    6.-¿Utilizaron algún modelo estadístico o calcularon algunos parámetros como la desviación estándar de sus mediciones aparte del ajuste de su recta?

    Ojalá pudieras darnos un poquito de información al respecto.

  3. #3
    Fecha de Ingreso
    Feb 2007
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    Re: Artículos sobre la tensión de las cuerdas y la acústica en la guitarra

    Respuesta de Carlitros
    ********************


    Es curioso. Me he presentado en el foro hace poco, he presentado mis artículos y resulta que ya los conocíais... qué avispados estáis.

    Soy el autor del artículo que menciona Óscar del Colegio de ingenieros. La segunda parte (sobre guitarras acústicas y eléctricas) ya está publicada hace tiempo.

    Por cierto, la revista en la que se publicaron no tiene ánimo de lucro, por lo que el texto puede reproducirse libremente si más que nombrar la fuente. Respecto a las fotos no lo tengo tan claro, pues la mayor parte de ellas son cesiones de sus respectivos autores, como pone en el pie de cada una.

    Saludos a todos

    Carlos

  4. #4
    Fecha de Ingreso
    Feb 2007
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    Re: Artículos sobre la tensión de las cuerdas y la acústica en la guitarra

    Respuesta de Samuel Diz:
    ***********************


    Amigo Sergio,

    no se por qué pero no había leído tu post. Lo siento pero algunas preguntas que haces no te las voy a poder responder por varios motivos. El trabajo físico prácticamente era del profesor (aunque con sus explicaciones entendía todo el proceso) pero el paso del tiempo hizo que ya no me acuerde de muchas cuestiones técnicas.

    Cita Originalmente escrito por Sergio Gasca
    1.-En tu ecuación correspondiente a la página 2 mencionas que f= raíz cuadrada de F (fuerza de tensión aplicada a la cuerda) multiplicada por una constante K' que engloba a: L (longitud de la cuerda), r(radio de la cuerda) Delta ( densidad de la cuerda) y K (constante referida al tipo de onda) No nos aclaras de dónde obtienes que esta última variable tiene valor de 1. ¿qué significa esta constante K y de dónde la obtienes?
    Soy sincero. Esta parte la hizo prácticamente el profesor y no se que responderte.

    Cita Originalmente escrito por Sergio G
    2.-No mencionas en la metodología la marca particular de cuerda que utilizaste, mencionas que es de nylon, tal vez no es el objetivo de tu trabajo, pero: ¿Podríamos establecer una diferencia significativa en la tensión que soportan distintas marcas de cuerdas de nylon? y al respecto:¿Contrastaron la información obtenida con la tensión reportada por los fabricantes de cuerdas?
    Dadaario. Contrastamos con la que daba el fabricante como mera curiosidad y creo recordar que existía una diferencia, pero mínima.

    Cita Originalmente escrito por Sergio G
    3.-El coeficiente de fricción o rozamiento, según entiendo es diferente para diferentes tipos de materiales, la cuerda empleada entoces estaba en contacto con alguna superficie de la guitarra, supongo que en el hueso de la selleta: ¿Este coeficiente de fricción variaría significativamente si esta parte de la guitarra fuese sustituida por otro tipo de material? (plástico, madera, metal, etc?
    Recuerdo que para evitar al máximo el rozamiento lubricamos todas las zonas de contacto con jabón.

    Sergio, siento no poder aclararte más dudas. Mis conocimientos en este campo son mínimos. El trabajo simplemente fue un trabajo de investigación con relación al curso que estudiaba, por eso algunas cuestiones las desconozco o recurrimos a sistemas más rudimentarios. Nuestro objetivo no era hacer un trabajo perfecto y elabora, labor que corresponde a profesionales del campo, como es tu caso.

    De todas formas, gracias por dedicar tu tiempo.

    Este es el último mensaje restaurado por el equipo de administración de guitarra.artelinkado en este tema. Más información aquí.

  5. #5
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    34

    Re: Artículos sobre la tensión de las cuerdas y la acústica en la guitarra

    Hola Amigos, y Feliz Año:
    Voy a intentar, sin ánimo de aburrir, contestar a alguna de las cosas que Samuel no recordaba. Os he de decir que no he tenido acceso a su artículo, pues no me funciona el link.

    1.-En tu ecuación correspondiente a la página 2 mencionas que f= raíz cuadrada de F (fuerza de tensión aplicada a la cuerda) multiplicada por una constante K' que engloba a: L (longitud de la cuerda), r(radio de la cuerda) Delta ( densidad de la cuerda) y K (constante referida al tipo de onda) No nos aclaras de dónde obtienes que esta última variable tiene valor de 1. ¿qué significa esta constante K y de dónde la obtienes?
    Las ondas estacionarias (generadas en un cuerpo entre dos límites fijos) presentan una serie de modos de oscilación (lo que habitualmente llamamos armónicos), resultantes de resolver su ecuación de ondas. En este caso, y para una cuerda (1 dimensión, longitud), el resultado de la ecuación de ondas es una serie de modos de oscilación con frecuencias propias Fn=n*f/2*L, donde n es el nº referente al armónico (imagino que en el artículo de samuel se llame al nº de armónico k). El armónico de frecuencia más baja es, lógicamente, el n=1, que es el que se utiliza al hacer los cálculos.
    2.-No mencionas en la metodología la marca particular de cuerda que utilizaste, mencionas que es de nylon, tal vez no es el objetivo de tu trabajo, pero: ¿Podríamos establecer una diferencia significativa en la tensión que soportan distintas marcas de cuerdas de nylon? y al respecto:¿Contrastaron la información obtenida con la tensión reportada por los fabricantes de cuerdas?
    A pesar de que, como indica Samuel, son semejantes las propiedades de las cuerdas de distintas casas, siempre que los materiales sean los mismos, es necesario hacer incapié en el avance del sector de los materiales, que no es desconocido para las casas de cuerdas. Cada fabricante tiene su propia línea de investigación, y el mismo nylon, con el mismo grosor, tiene distinta densidad lineal dependiendo del fabricante. No obstante, para eso nuestro amigo ha tomado, sin lugar a duda, una densidad lineal conocida para la cuerda estudiada en cuestion. Deciros que de la fórmula se deduce que, para la misma longitud, afinacion (frecuencia) y grosor, una mayor densidad implica una mayor tensión.
    3.-El coeficiente de fricción o rozamiento, según entiendo es diferente para diferentes tipos de materiales, la cuerda empleada entoces estaba en contacto con alguna superficie de la guitarra, supongo que en el hueso de la selleta: ¿Este coeficiente de fricción variaría significativamente si esta parte de la guitarra fuese sustituida por otro tipo de material? (plástico, madera, metal, etc?
    En mi opinion no hubiera sido necesario aplicar jabon o vaselina a los puentes de hueso. Daros cuenta de que es la parte fija de la cuerda. Solo si al tensar la cuerda ésta se rompe por el puente se puede decir que una imperfección en el puente es la causa de la rotura. Lo lógico es que el efecto de la tensión se note hacia la mitad de la cuerda, que además de la tensión longitudinal soporta un estiramiento transversal (perpendicular a la línea que sigue la cuerda) mayor que el de cualquier otra parte de ésta al vibrar. Los extremos (puentes) son elegidos no por la fricción de la cuerda sobre ellos (de ser así utilizaríamos metales con un pulimento casi perfecto) sino por sus propiedades acústicas, que permiten trasladar la vibración de la cuerda a la tapa armónica.
    4.- Mencionas que utilizaron la primera cuerda para el experimento por ser la más delgada y proporcionar así menor superficie de contacto, sin embargo al haber fricción de la cuerda con algún material y al ser la superficie menor entonces se hace una mayor presión de la cuerda sobre el material con el que hace contacto: La presión ejercida es inversamente proporcional al área P=1/A o sea a menor superficie de contacto mayor presión y por ende mayor fuerza ejercida por la cuerda sobre la superficie con la que hace contacto. ¿Consideraron esto? ¿de que manera este factor de error podría influir sobre la confiabilidad de sus resultados?
    Como dije antes, los efectos de la fricción son mínimos, sin embargo, para minimizar los posibles errores de cálculo el razonamiento de utilizar la de menor diámetro es bueno. El razonamiento de la presión no es exacto del todo: 1-Si la cuerda fuera un cilindro (independientemente del diametro) sólo haría contacto un punto minúsculo, y por una regla de tres la presión sería inmensa en ese punto. 2-la presión de la cuerda sobre el puente responde a la fuerza que ejerce PERPENDICULARMENTE a este, como sabes las cuerdas salen con un ángulo mínimo del clavijero y del puente de la caja (unos 15º). Bien, si hacemos el cálculo de la fuerza que ejercen en ambos sitios de forma perpendicular, obtendremos f=T*seno(15º)= T*0.25. Esa fuerza es mucho menor que la Tensión de la cuerda. Además, para que la presión se duplique, sería necesario aumentar en un factor 1,3 el radio de la cuerda. Lo cual si no me equivoco, haría que la cuerda también se duplicara (no resistiría).

    5.-En sus resultados obtienen una recta patrón (En química le llamaríamos "curva patrón")
    con un coeficiente de correlacion "R cuadrada"= 0.9947 lo cual en mi opinión no es lo suficientemente bueno como para que se considere confiable su metodología (Aunque esto depende de diferentes consideraciones) ¿Qué propondrías hacer para elevar ese coeficiente de correlación lo más cercano a 1?
    En primer lugar, científicamente sólo se muestra hasta la primera aproximación despues de los nueves, con lo cual R=0.995 sería más correcto. Por otro lado el ajuste no me parece malo a priori, necesitaría saber el nº de puntos utilizados para obtener la regresión (y como ya dije no he leído el artículo). Ese ajuste para 6 o más puntos me parece bueno, y más tratandose de datos experimentales, ya que el error sería inferior a un 2,5%. Imagino que al calcular R también obtuvieran una desviación estándar para sus medidas.

    Finalmente decir que soy aficionado a los instrumentos de púa, además de la guitarra, y todo este estudio se multiplica por mil para ellos, debido a la amplia variabilidad de fabricantes y materiales, y a las necesidades de mejorar el sonido que ofrecen las cuerdas de los fabricantes habituales.

    Por favor, Samuel, hazme llegar tu artículo.

    Un abrazo,
    Juan Marcos Sanz Casado

  6. #6
    Fecha de Ingreso
    Dec 2005
    Localización
    Badajoz
    Mensajes
    6

    Re: Artículos sobre la tensión de las cuerdas y la acústica en la guitarra

    El artículo de Samuel no he podido verlo yo tampoco (me gustaría). El de José Angel me ha encantado. Así da gusto aprender.

  7. #7
    Fecha de Ingreso
    Sep 2002
    Localización
    Madrid (España)
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    5.715

    Re: Artículos sobre la tensión de las cuerdas y la acústica en la guitarra

    Cita Originalmente escrito por Felipe Miguel Ver mensaje
    El artículo de Samuel no he podido verlo yo tampoco (me gustaría). El de José Angel me ha encantado. Así da gusto aprender.
    Estimados amigos,

    ya podéis leer aquí el artículo de Samuel Diz mencionado en este hilo.
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  8. #8
    Fecha de Ingreso
    Dec 2007
    Localización
    San Román de Bembibre, León, España
    Mensajes
    34

    Re: Artículos sobre la tensión de las cuerdas y la acústica en la guitarra


    Hola Amigos:
    Tras poder leer el artículo de Samuel, creo conveniente hacer dos pequeños comentarios.
    El primero dirigido al autor, Samuel, que realizó un trabajo científico en el instituto que algunos estudiantes son incapaces de realizar en el primer ciclo de las carreras universitarias. Tiene un 10 tanto desde el punto de vista analítico y de preparación del experimento, como en los resultados.
    En segundo lugar, para los interesados, confirmo lo relativo a las constantes utilizadas. La precisión en la regresión es muy buena, teniendo en cuenta la cantidad de puntos (creo recordar que más de 20) el error es despreciable, me atrevería a decir que está por debajo del 0,1%.
    Saludos
    Juan Marcos Sanz Casado

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