Aplicaciones de las figuras de Chladni

Published On Jun-28-2017

Transcripción

Detrás de toda aplicación tecnológica hay un esfuerzo escondido de uno o muchos hombres de ciencia, dedicados a extraer conocimiento de la naturaleza, el cual después resulta muy útil al resto de la humanidad. Tecnología de muy alta calidad va de la mano con la ciencia.

La complejidad matemática detrás de las figuras de Chladni es muy alta, sin embargo, fue resuelta por Walther Ritz, un físico suizo en 1908, utilizando herramientas de cálculo muy poderosas desarrolladas para la época y que se conocen como “principio de mínima energía”. Gracias a dicho principio, es posible encontrar los modos de vibración de placas rectangulares con los extremos libres con mucha precisión, y hasta inclusive, lograr explicar modos de vibración no vistos por Chladni.

Este conocimiento ha sido muy útil para el desarrollo de los instrumentos musicales. En 1830 el físico francés Felix Savart, se preguntó, ¿de qué forma vibran la parte trasera y delantera de un violín antes de ser unidos? Para responder esta pregunta desarmó una docena de violines Stradivarius y Guarnieris, a los que sometió al experimento de Chladni, encontrando que se formaban figuras características como las que veremos a continuación:

Figura 5.18. Figuras de Chladni en un instrumento musical

Un siglo después, Carleen Hutchins continuó con este experimento y examinó la parte trasera y delantera de unos 200 violines y encontró que los violines de mejor calidad repetían el mismo tipo de figura de Chladni, cuando se sometían al mismo tipo de sonido. Si la superficie era demasiado delgada o muy gruesa las figuras eran diferentes.

Para tener una idea de la magnitud de este experimento es necesario saber que los fabricantes de violines, hasta ese momento, para conocer el grosor adecuado se guiaban por golpecitos en lugares estratégicos del instrumento y dependiendo del sonido emitido determinaban el grosor adecuado. Obviamente, aquellas personas con oídos muy entrenados podían lograrlo. De tal manera que el descubrimiento de Chaldni, se convirtió en una herramienta poderosa para el desarrollo de la manufactura de instrumentos musicales.

En conclusión, conocemos ahora una técnica, independiente de la calidad del oído humano, para determinar la calidad de un instrumento musical de cuerda y de percusión. Aun así, hasta aquí no llega la aplicación, pues el sonido se encuentra alrededor nuestro y cualquier objeto plano que sea sometido a vibración puede resonar en una manera específica. Por lo tanto, las aplicaciones del descubrimiento de Chaldni pueden ser enormemente diversas.

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