L’Ondochitarra è una chitarra lunga circa cinque metri, con un’unica corda (lunghezza 480 cm) mossa da un motore elettrico.
Un tastierino numerico permette di scegliere il numero di oscillazioni al secondo imposte alla corda.
L’ondochitarra è utile per mostrare le onde stazionarie su una corda (primo video), come la frequenza dell’onda stazionaria dipenda dalla lunghezza della corda (secondo video) e come è possibile regolare la velocità dell’onda modificando la tensione della corda (terzo video).
Come descritto nel primo video, data la lunghezza della corda, sono stabilite le lunghezze d’onda delle onde stazionarie e quindi (conoscendo la velocità di propagazione dell’onda) le frequenze corrispondenti.
Accorciando la corda si possono scoprire proporzioni interessanti che sono alla base della scala (musicale) naturale e ci aiutano a capire come gli strumenti musicali a corda possano suonare le note.
Nel video che segue vengono mostrate le proporzioni che danno origine agli intervalli di ottava, quarta e quinta della scala naturale. Non ci si addentra qui nella spiegazione delle differenze tra scala naturale, pitagorica e temperata.
L’ondochitarra permette anche di verificare che la tensione sulla corda modifica la velocità dell’onda che si propaga, permettendo di cambiare la configurazione dell’onda stazionaria. Nel video che segue viene mostrato come, aumentando la tensione della corda, si passa, a parità di frequenza e di lunghezza della corda, da una terza a una seconda armonica.
Si tratta per l’Ondochitarra di oscillazioni forzate dal motore; nel video viene spiegato come questo comportamento è legato alla modifica della frequenza del suono prodotto dallo strumento musicale.
Per un’animazione delle armoniche generate dalle corde di differenti strumenti musicali, puoi guardare questo short.
L’Ondochitarra di Pavia ha una sorella presso Fondazione Lombardia per l’Ambiente (FLA) a Seveso. Questa Ondochitarra è stata progettata e costruita a Pavia tra il 2013 e il 2014 nell’ambito di un contratto di ricerca con FLA, avente come oggetto la realizzazione di esperimenti nell’ambito del laboratorio didattico “Esplorando le onde” per le scuole di ogni ordine e grado.
L’Ondochitarra installata presso FLA è dotata di tre motori indipendenti e di triplo manico.
Questo strumento didattico monta tre corde di diametro differente e permette quindi anche di mostrare come la velocità dell’onda e di conseguenza la frequenza delle onde stazionarie dipenda dalla densità lineare della corda su cui l’onda si propaga.
Nel video che segue qualche immagine dell’Ondochitarra che abbiamo realizzato per FLA.
Cerca il tag onde stazionarie per gli altri esperimenti.
L’interfaccia elettronica è un progetto degli studenti del Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica e Informatica (curriculum Elettronica) presso il Laboratorio didattico di Elettronica
Le Ondochitarre sono state costruite con la collaborazione di Irene V. e del suo seghetto alternativo.
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