Sobre a não-linearidade de fenômenos acústicos e o funcionamento da flauta transversa: uma incursão pela acústica musical

Resumo

A produção de som com instrumentos musicais constitui um referente fundamental para o ensino de acústica na educação básica e superior. Uma das características dos modelos consagrados no ensino de Física para fenômenos acústicos é que, nesses modelos, tais fenômenos são considerados lineares. Com efeito, pesquisas do campo da acústica musical indicam que, no funcionamento de instrumentos musicais, estão envolvidos processos não-lineares fundamentais sem os quais não se pode compreender o funcionamento desses instrumentos. No presente trabalho, contribuímos para a discussão de fenômenos acústicos no ensino de Física, abordando os limites da hipótese de linearidade em acústica musical a partir de um instrumento específico: a flauta transversa. Discutimos a equação de onda acústica (equação que governa a propagação de ondas sonoras em fluidos como o ar), destacando os pressupostos que a sustentam e seu domínio de validade. Com razão, a validade da equação de onda acústica está intimamente ligada à questão da linearidade de fenômenos acústicos e, por isso, essa equação é tão fundamental para a presente discussão. Enfim, abordamos a técnica de excitação da flauta transversa (chamada embocadura) para encontrar nela uma não-linearidade fundamental implicada no processo de produção de som desse instrumento. Acreditamos que a presente discussão é uma contribuição para o refinamento dos modelos consagrados no tratamento didático de fenômenos acústicos no ensino de Física em Educação Superior.