Calculadora de tensão de cordas de guitarra

A tensão da corda é a força que uma corda de guitarra esticada exerce sobre a pestana, a ponte e o braço do instrumento. Ela é o principal parâmetro físico que governa tocabilidade, timbre, entonação e a saúde estrutural da guitarra a longo prazo. Entender a tensão das cordas ajuda guitarristas a escolher jogos adequados, ajustar seus instrumentos corretamente e evitar danos causados por cordas com tensão excessiva ou insuficiente. A física da tensão de uma corda vem diretamente da equação de frequência fundamental de uma corda vibrante: f = (1 / 2L) × √(T / μ), em que f é a frequência em Hz, L é o comprimento da escala, T é a tensão e μ é a densidade linear de massa (massa por unidade de comprimento). Reorganizando para resolver a tensão, temos: T = (2Lf)² × μ. Na forma de engenharia usada por fabricantes de cordas (método D'Addario), isso se torna T [lbs] = (UW × (2 × L_in × f)²) / 386.4, em que UW é o peso unitário em lbs/in, L_in é o comprimento da escala em polegadas e 386.4 é a constante gravitacional em in/s². O peso unitário em si é UW = (π/4) × d² × ρ, em que d é o diâmetro da corda em polegadas e ρ é a densidade do material em lbs/in³. A densidade do material varia bastante entre tipos de corda. Cordas lisas de aço (densidade ≈ 0.284 lbs/in³) produzem a maior tensão para um mesmo calibre e afinação, sendo comuns em cordas agudas, nas quais calibres leves mantêm a tensão controlável. Cordas encordoadas de bronze (densidade ≈ 0.295 lbs/in³) são ligeiramente mais densas e produzem timbres acústicos quentes. Cordas de nylon (densidade ≈ 0.047 lbs/in³) são muito menos densas e exigem diâmetros muito maiores para alcançar a mesma frequência com tensão semelhante — por isso as cordas de violão clássico são fisicamente muito mais grossas que cordas de aço, embora sejam muito mais fáceis de pressionar. O comprimento da escala é a variável individual mais importante no cálculo de tensão. A escala Fender padrão de 25.5 polegadas exige sensivelmente mais tensão que as 24.75 polegadas da Gibson para chegar à mesma nota com a mesma corda. Por isso músicos experientes às vezes acham guitarras Gibson um pouco mais fáceis para bends, enquanto guitarras Fender costumam ser descritas como mais firmes e com mais estalo. Guitarras PRS de 25 polegadas ficam entre as duas, e guitarras barítono com escalas de 27–30 polegadas exigem afinações mais baixas ou cordas muito pesadas para manter a tensão em uma faixa tocável. A tensão típica de um jogo leve padrão de guitarra elétrica (0.009–0.042) afinado no tom padrão em escala de 25.5 polegadas é de aproximadamente 12–16 lbs por corda, com tensão total de seis cordas em torno de 85–100 lbs. Violões com cordas mais pesadas (0.012–0.053) normalmente ficam em 15–24 lbs por corda, totalizando 160–180 lbs. Violões clássicos com cordas de nylon trabalham com 8–15 lbs por corda conforme o grau de tensão (baixa, normal, alta), totalizando cerca de 80–100 lbs. O fator de segurança mostrado nos resultados compara a tensão calculada com um máximo prático para cada tipo de material. Um fator de segurança abaixo de 1 indica possível excesso de tensão, que pode causar instabilidade de afinação, levantamento da ponte, curvatura do braço ou até falha catastrófica da corda ou do instrumento. Um fator entre 1 e 1.5 sugere que o ajuste está dentro dos limites aceitáveis, mas no lado mais tenso. Fatores acima de 2 são confortáveis para tocar normalmente. Esta calculadora usa valores de densidade de corda única apropriados para cordas lisas de aço e de nylon. Cordas encordoadas (bronze acústico, níquel encordoado elétrico etc.) têm construção mais complexa, com núcleo de aço ou seda e enrolamento metálico; o valor de densidade do bronze aqui fornece uma aproximação razoável para cordas acústicas encordoadas padrão de bronze 80/20 ou fósforo bronze.