Premi per al Treball de Recerca de l'alumne Frederic Català

Premi per al Treball de Recerca de l'alumne Frederic Català

El dia 13 de març de 2009 el Frederic Català va rebre a la seu de l'Institut d'Estudis Catalans un dels dos premis que concedeix als treballs de recerca del curs anterior 2007-08.

La Societat Catalana de Física va instituir per primer cop aquest premi l’any 2003 amb l’objectiu d’estimular la redacció de treballs d’iniciació a la recerca sobre temes de física. Aquest premis van adreçats als estudiants de batxillerat.
En la sisena convocatòria de Premis per a TR de BAT el jurat nomenat per la Junta de la Societat Catalana de Física ha acordat donar un dels dos premis que concedeix al treball: Estudi físic del violí, fet per l’estudiant Frederic Català Castro de l’IES Jaume I de Salou, sota la direcció de la professora tutora Ana Isabel Burrel Celaya.

A l'hora de fer l'avaluació, el jurat ha valorat la creativitat i originalitat del projecte presentat així com la metodologia utilitzada i l'estructuració i presentació del treball. Cal remarcar que l'elevat nivell, en general, dels 34 treballs presentats i la seva dispersió temàtica no ha fet gens fàcil la tria dels guanyadors.

Enhorabona a tots dos, al Frederic i a l'Ana!

Aquí teniu una breu descripció del treball.

HIPÒTESI:
Com s’origina el so al violí? Com vibren les cordes? De què depèn la seva freqüència?

OBJECTIUS:
El treball pretén, entre altres coses, esbrinar en què consisteix la naturalesa del so, quins fenòmens físics intervenen en la seva producció, tals com l’emissió (naturalesa del focus), la propagació pel medi, la percepció; a més, també es tenen en compte diferents qualitats acústiques, com poden ser el to, el timbre i la intensitat, i fenòmens propis de l’estudi físic del moviment oscil•latori (ressonància, oscil•lacions forçades i amortiments...) o ondulatori (reflexió, refracció, ones d’una corda sonora, formació d’ones estacionàries).
Amb tot, obtenint una àmplia base de coneixements físics, acústics en major part, seran aplicats al violí, és a dir, a l’explicació física d’allò que hi succeeix, des de la vibració de les seves cordes fins a la dinàmica de l’arquet, passant per la ressonància de la caixa.
Per altra banda, també es pretén la realització d’una pràctica experimental per tal de contrastar les lleis de vibració de les cordes (lleis de Mersenne), mitjançant un dispositiu electrònic capaç de captar senyals sonors i representar oscil•logrames, emprats posteriorment per a l’estudi de les freqüències emeses per les cordes, fet que es vol comprovar.

EL PROCÉS:
Basant-nos en l’esquema dels objectius plantejats, ha calgut seguir una pauta per tal de realitzar el treball de manera òptima. En primer lloc, ha estat necessari un estudi previ de la naturalesa del so amb tots els fenòmens que el segueixen, i un estudi de la física del violí, amb aspectes que hi estan relacionats (ressonància, ones estacionàries, propagació sonora...).
Pel que fa a la realització de la pràctica experimental, ha calgut dissenyar un muntatge mitjançant el qual es poguessin assolir els objectius. Consisteix en la fabricació d’una caixa de ressonància per tal d’amplificar la vibració rebuda d’una corda, lligada per un extrem a la pròpia caixa i, passant per una politja, de l’altre extrem en pengen certs pesos. D’aquesta manera, podem esbrinar la tensió que subjecta la corda, la seva densitat lineal (mesurant-ne la llargada i la massa), i la seva llargada. Llavors, col•locant un sensor de so, que està endollat a una consola que, al seu torn, envia la senyal a l’ordinador, podem esbrinar la freqüència de vibració de la corda, de la qual en volem esbrinar les relacions amb les diverses variables abans esmentades.

CONCLUSIONS:
Podem dir que el treball ha tingut força èxit, que s’ha assolit l’objectiu d’explicar físicament en què consisteix el so i els processos que s’esdevenen al violí en sonar, a més de contrastar matemàticament i experimentalment les lleis de vibració de les cordes del violí.