Calculadora de tensión de cuerdas de guitarra

La tensión de una cuerda es la fuerza que una cuerda de guitarra estirada ejerce sobre la cejuela, el puente y el mástil del instrumento. Es el parámetro físico central que determina la facilidad de ejecución, el tono, la entonación y la salud estructural de la guitarra a largo plazo. Comprender la tensión de las cuerdas ayuda a los guitarristas a elegir juegos adecuados, ajustar correctamente sus instrumentos y evitar daños causados por cuerdas con tensión excesiva o insuficiente. La física de la tensión de una cuerda se deriva directamente de la ecuación de frecuencia fundamental de una cuerda vibrante: f = (1 / 2L) × √(T / μ), donde f es la frecuencia en Hz, L es la longitud de escala, T es la tensión y μ es la densidad lineal de masa (masa por unidad de longitud). Al despejar la tensión se obtiene: T = (2Lf)² × μ. En la forma de ingeniería usada por fabricantes de cuerdas (método D'Addario), esto se convierte en T [lbs] = (UW × (2 × L_in × f)²) / 386.4, donde UW es el peso unitario en lbs/in, L_in es la longitud de escala en pulgadas y 386.4 es la constante gravitacional en in/s². El peso unitario es UW = (π/4) × d² × ρ, donde d es el diámetro de la cuerda en pulgadas y ρ es la densidad del material en lbs/in³. La densidad del material difiere mucho entre tipos de cuerda. Las cuerdas lisas de acero (densidad ≈ 0.284 lbs/in³) producen la mayor tensión para un calibre y afinación dados, por lo que son comunes en cuerdas agudas donde los calibres ligeros mantienen la tensión manejable. Las cuerdas entorchadas de bronce (densidad ≈ 0.295 lbs/in³) son ligeramente más densas y producen tonos acústicos cálidos. Las cuerdas de nylon (densidad ≈ 0.047 lbs/in³) son mucho menos densas y requieren diámetros mucho mayores para lograr la misma frecuencia con una tensión similar; por eso las cuerdas de guitarra clásica son físicamente mucho más gruesas que las de acero aunque sean mucho más fáciles de pisar. La longitud de escala es la variable individual más importante en el cálculo de tensión. La escala Fender estándar de 25.5 pulgadas requiere notablemente más tensión que las 24.75 pulgadas de Gibson para alcanzar la misma nota con la misma cuerda. Por eso los músicos experimentados a veces sienten que las guitarras Gibson son algo más fáciles para hacer bendings, mientras que las Fender suelen describirse como más tensas y con más ataque. Las guitarras PRS de 25 pulgadas quedan entre ambas, y las guitarras barítono con escalas de 27–30 pulgadas requieren afinaciones más bajas o cuerdas muy gruesas para mantener la tensión en un rango tocable. La tensión típica de un juego ligero estándar de guitarra eléctrica (0.009–0.042) afinado a tono estándar en una escala de 25.5 pulgadas es de aproximadamente 12–16 lbs por cuerda, con una tensión total de seis cuerdas de unas 85–100 lbs. Las guitarras acústicas con cuerdas más gruesas (0.012–0.053) suelen tener 15–24 lbs por cuerda, con un total de 160–180 lbs. Las guitarras clásicas con cuerdas de nylon trabajan con 8–15 lbs por cuerda según el grado de tensión (baja, normal, alta), totalizando alrededor de 80–100 lbs. El factor de seguridad mostrado en los resultados compara la tensión calculada con un máximo práctico para cada tipo de material. Un factor de seguridad inferior a 1 indica posible sobretensión, que podría causar inestabilidad de afinación, levantamiento del puente, curvatura del mástil o incluso fallos catastróficos de la cuerda o del instrumento. Un factor de seguridad entre 1 y 1.5 sugiere que el ajuste está dentro de límites aceptables, pero en el lado más tenso. Los factores de seguridad superiores a 2 son cómodos para la interpretación normal. Esta calculadora usa valores de densidad de cuerda individual adecuados para cuerdas lisas de acero y nylon. Las cuerdas entorchadas (bronce acústico, níquel entorchado eléctrico, etc.) tienen una construcción más compleja con un núcleo de acero o seda y un enrollado metálico; el valor de densidad del bronce aquí ofrece una aproximación razonable para cuerdas acústicas entorchadas estándar de bronce 80/20 o fosforado.