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TOPIC: Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos + (video)

Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos + (video) 8 years 2 weeks ago #183360

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No se si vosotros pero yo desde la primera vez que soplé una boquilla me pregunté como es que la caña se cierra y se abre siendo que todo el tiempo estamos soplando. La intuición me decía en un principio que la caña no se cierra por completo, pero esto es falso ya que la caña si que cierra por completo y adopta la geometría de la curvatura de la boquilla.

Ahora intentaré explicar con imágenes en 7 pasos el proceso de cómo la boquilla se cierra y se abre a pesar de que el flujo de aire es siempre en la misma dirección. Para entender el por que de todo esto tendremos que hacer mención del principio de Bernoulli (matemático, físico, estadístico y médico holandés suizo que vivió en el siglo XVIII)

El primer paso es cuando nos ponemos la boquilla en la boca y comenzamos a soplar:



En la figura se observa la posición de los dientes superiores y del labio inferior que forman la embocadura y con una flecha se esquematiza el flujo de aire.

En ese instante el flujo de aire que viene de nuestros pulmones y que pasa por nuestra boca sufre un estrechamiento al entrar en la boquilla, algo así como lo que se muestra en la siguiente figura:



Es aquí donde el principio de Bernoulli, también conocido como efecto Venturi toma importancia. Bernoulli plantea con su principio que cuando un flujo (en nuestro caso de aire), pasa por un estrechamiento, o una disminución de su sección transversal (como el de la figura), no solo se produce un aumento de la velocidad de sus partículas sino que además se observa una disminución de la presión en dicho punto.

Este fenómeno planteado por Bernoulli tiene diversas aplicaciones y explica muchos fenómenos de la vida cotidiana, como por ejemplo la sustentación de los aviones al volar, el que las cosas quieran salir del automobil cuando abrimos una ventana, el funcionamiento de los carburadores etc.

En nuestro caso explica el por qué la caña quiere cerrar la abertura de la boquilla.

El paso 2 que se muestra en la siguiente figura muestra con las flechas rojas hacia arriba el efecto que siente la punta flexible de nuestra caña al producirse la disminución de presión en la entrada de nuestra boquilla:



Durante este proceso el flujo de aire sigue constante pero cada vez pasa por una abertura mas pequeña al irse cerrando la caña con la boquilla.

El paso 3 es cuando la caña ha cerrado completamente la boquilla y por una fracción de segundo se detiene el flujo de aire:



La caña que tiene una determinada elasticidad no quiere permanecer en dicha posición e inmediatamente intenta volver a su posición original. En el paso 4 se representa con flechas café el efecto que hace que la caña quiera volver a su posición original:



Con esto se restablece el flujo y vuelven a disminuir la presión, sin embargo la caña debe primero seguir su recorrido hacia abajo debido a su elasticidad y pasando por su estado de equilibrio inicial, paso 5:



Pero la caña no se queda ahí sino que sigue bajando hasta que la misma elasticidad no se lo permite mas en el paso 6:



Finalmente la caña quiere volver a su posición de equilibrio nuevamente debido a su elasticidad, esto se representa en el paso 7



El proceso se vuelve a repetir y a repetir. Todo sucede en una fracción de segundo.

En resumen se puede decir que todo el tiempo están luchando la elasticidad de la boquilla y las fuerzas que hacen que esta quiera permanecer en su posición de equilibrio y las fuerzas debidas a la disminución de la presión en la entrada de la boquilla (principio de Bernoulli). Cuando las primeras superan a las segundas la caña se abre, cuando las segundas superan a las primeras la caña se cierra.

Espero que se entienda.

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Last Edit: 8 years 1 week ago by febertdiez.
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Re: Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos 8 years 1 week ago #183444

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Se entendió??? :unsure:

La idea es que podamos complementar lo expuesto con otras opiniones. Por ejemplo si alguien tiene el dato de cuantas veces la caña abre y cierra la boquilla en un minuto sería genial.

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Re: Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos 8 years 1 week ago #183445

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Febertdiez, gracias por el gran trabajo de estudio que realizas, gracias a post como este se mantiene vivo el foro, saludos cordiales.
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Alto SML rev D 1955 meyer 7 vintage.
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Re: Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos 8 years 1 week ago #183455

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Gracias Ralfsax por tus palabras.

Aprovecho de poner una pequeña animación con el movimiento descrito, que probablemente nos ayude a visualizar mejor el fenómeno:



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Re: Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos 8 years 1 week ago #183480

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Magnífica clase de física y enhorabuena por tu didáctica. :woohoo: :woohoo:
Alto SELMER MARK VII 1.976 / BEECHLER BELLITE nº 7 CUSTOM GREG WIER / OLEGATURE
Tenor CONN 10M NAKED LADY 1.960 / GUARDALA MBII / OLEGATURE / WINSLOW
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Re: Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos 8 years 1 week ago #183575

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Gracias por tu comentario José María, descubrí que el movimiento de la caña se puede filmar, estoy preparando un "túnel de viento" artesanal para poder hacerlo. Eso si que por ser artesanal no podrá ser una caña de madera sino que de cartón. Lo subo apenas pueda.

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Re: Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos 8 years 6 days ago #183854

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Hasta ayer mi semana ha estado bastante ajetreada, por eso no tuve tiempo de subir poner el video antes en el foro. Pero ya estaba en mi blog hace días así que quizá ya lo habéis visto.

Se trata de un video real del movimiento de una caña en un túnel de viento (artesanal), eso si, está hecha de cartón ya que el túnel de viento no era capaz de mover la caña de madera. Espero que os guste:



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Re: Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos 8 years 1 day ago #184175

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Febert, que interesante este estudio sobre la vibración de la caña . No sabia que la caña se cierra por efecto venturi .

He leido algo al respecto en el libro de Larry teal, pagina 22, en el capitulo sobre la caña , alli explica los tiempos en que se mantiene la caña cerrada (50% del tiempo) , abierta un 25% del tiempo y moviendose un 25 % mas .

Tu video del tunel de aire esta fenomenal, se aprecia muy bien la vibracion !!
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Re: Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos 8 years 4 hours ago #184325

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Así es helena, se produce una disminución de la presión debido al estrechamiento de la abertura lo que hace que se cierre la caña.

Que bueno que viste el video del túnel de viento. A mi me ha fascinado ver cómo es que funciona esto de la caña cerrando por completo la abertura de la boquilla, me ha ayudado a entender también la importancia de la curvatura completa y no solo de la abertura de la boquilla.

Interesante lo que dice Larry Teal, pero no me imagino cómo es que puede estar cerrada un 50% del tiempo y a la vez dejar pasar cantidades de aire. Eso habría que revisarlo con mas calma.

Mucho saludos
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Análisis de cómo y por qué se abre y cierra la caña a la boquilla en 7 pasos + (video) 5 years 3 months ago #259519

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Para quienes deseen profundizar en cómo se producen los distintos tipos de sonidos en el saxofón les dejo una interesante página que aunque está en inglés se entiende fácilmente, o si no sabe inglés la traducción entregada por el google es bastante buena.
Se puede apreciar claramente en qué sector de la curva presión/flujo de aire se produce el sonido, ubicación extensión para que se obtenga un sonido más dulce, etc. Se complementa a la perfección con el artículo "análisis de cómo y porqué se abre y cierra la caña a la boquilla en siete pasos".
newt.phys.unsw.edu.au/jw/saxacoustics.html
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