¿Qué es el "módulo de Young" y cómo se relaciona con la guitarra?

Me he encontrado con algunas publicaciones que mencionan el "módulo de Young" en relación con la guitarra.

El módulo de Young se discute en física. SE ( Módulo de Young y armónicos de cuerdas vibrantes ), pero estoy buscando una explicación menos técnica.

En este sitio, se menciona en algunas publicaciones en relación con la guitarra:

  • Esta respuesta a "¿Qué tipos de plástico y técnicas de fabricación se utilizan para hacer púas de guitarra?"
  • ¿Esta respuesta a "el vibrato en la guitarra clásica es más un movimiento de "lado a lado"?"
  • Esta respuesta a "¿Cómo afecta el calibre de las cuerdas a la entonación?"
  • Esta respuesta a "Patrones de entonación de puente en instrumentos de cuerda"
  • Y esta respuesta , también a "Patrones de entonación de puente en instrumentos de cuerda"

En términos simples, ¿cuál es el módulo de Young, cómo se relaciona con la guitarra y se relaciona de manera similar con otros instrumentos de cuerda?

Esta pregunta se responde en los dos últimos párrafos de music.stackexchange.com/questions/114451/…
La última frase es importante: bien puede relacionarse con instrumentos sin trastes, ¡quizás los músicos ni siquiera se den cuenta de que compensan sin siquiera considerar los módulos!
La última frase tiene cierta importancia. ¡Puede tener relevancia para los instrumentos sin trastes, los jugadores de los mismos ni siquiera se dan cuenta de que compensan los módulos mientras están en medio del flujo! ¡Esperamos, con gran expectación, los hallazgos de Jemenake!
Describe si necesita mucha o poca fuerza en el área (tensión) para hacer que las cosas se doblen como una banda elástica (tensión).
Bueno, es una propiedad inherente de todos los materiales sólidos. Por lo tanto, también se aplica a los instrumentos sin trastes, pero prepárate para hacer algunas integrales interesantes si realmente quieres calcular algo con él.
@Aaron ¿Puedes aclarar cómo esa pregunta no responde a esta? ¿Qué tendría una respuesta ideal aquí que esa no tenga?
@Richard He votado para cerrar esta pregunta como un duplicado; el otro sí responde. Sin embargo, una persona que tenga esta pregunta no encontrará fácilmente la respuesta vinculada por su cuenta: 1) la pregunta vinculada no está obviamente relacionada y 2) la respuesta relevante es larga y contiene la información solo como un apéndice, no como su principal enfocar. Estoy buscando para ver si la comunidad y los moderadores consideran esto más valioso como una pregunta y respuesta por derecho propio o como un duplicado que apunta a la publicación vinculada.

Respuestas (1)

El módulo de Young es un parámetro de un material dado que describe la relación entre la fuerza y ​​la deformación.

La fórmula es E = σ/ε, donde Ees el módulo de Young, σ = F/Aes la tensión de tracción, o fuerza Fsobre el área de la sección transversal A(por ejemplo, la sección transversal de la cuerda), y ε = (l - L0)/L0es el cambio relativo de longitud. Las unidades de Eson Pa (pascales); uno podría visualizarlo como presión que ocurre en el material en respuesta a la deformación. https://en.wikipedia.org/wiki/Young%27s_modulus https://en.wikipedia.org/wiki/Stress_(mecánica) https://en.wikipedia.org/wiki/Deformation_(física)

El módulo de Young del material de la cuerda es uno de los parámetros que determina cómo las cuerdas son susceptibles a la flexión intencional o no intencional, y cómo puede variar el tono debido al alargamiento de la cuerda debido a la vibración. Por ejemplo, escuche el cambio de tono de notas largas tocadas en cuerdas de acero en la introducción de esta canción:

El módulo de Young también determina la fuerza relativa longitudinal y transversal ejercida por la cuerda sobre el puente debido a las vibraciones [Fletcher, Rossing, The Physics of Musical Instruments]. Supongo que esto afecta las diferencias entre las guitarras clásicas (cuerdas de nylon, módulo de Young de 2–4 GPa) y acústicas (cuerdas de acero, módulo de Young ~ 40 veces más grande), sin embargo, no puedo proporcionar ningún detalle.

El módulo de Young es un parámetro importante, pero no el único a considerar. Por ejemplo, las cuerdas de nylon tienen un valor mucho menor que las cuerdas de acero, pero también tienen un rendimiento y una resistencia máxima (45, 70 MPa) más bajos en comparación con, por ejemplo, la cuerda de piano (2000–3000 MPa https://en.wikipedia.org/wiki/Yield_ (ingeniería) ). Como resultado, las cuerdas de nylon generalmente se hacen más gruesas y se afinan a una tensión más baja (para que no se rompan), lo que contrarresta parte del efecto de la gran diferencia en el módulo de Young. Las cuerdas de nailon más gruesas también absorben la energía de los armónicos más altos, lo que da como resultado un sonido más suave.

El módulo de Young determina la velocidad del sonido en el material. Por ejemplo, para una barra alargada (como una cuerda) es c² = E/ρdonde cestá la velocidad del sonido y ρes la densidad. ( https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_sound#One-dimensional_solids ) Supongo que este debe ser un factor importante al elegir materiales para hacer un instrumento, especialmente partes más grandes con resonancias significativas para el sonido del instrumento.

¿Qué es el "módulo de Young" y cómo se relaciona con la guitarra?
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