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Por que o buraco do violino é fininho, e o do violão, redondo?

E o que a seleção natural de Darwin tem a ver com isso. Porque sim: ela tem a ver.

Violões, violas, cavaquinhos e quase todos os outros instrumentos acústicos usados para tocar música popular têm a boca perfeitamente redonda. Já violinos e seus companheiros de música clássica têm dois orifícios estreitos e cheios de firulas no tampo, chamados de “efes” – justamente porque se parecem com uma letra “f” em uma fonte itálica mais rebuscada (assim: f ).

Para descobrir se isso é só tradição ou se o design centenário tem um pé na física, cientistas do MIT se uniram a um grupo tradicional de fabricantes de instrumentos de Boston para descobrir diferenças na maneira como o ar sai das aberturas de diferentes instrumentos.

Para entender, precisamos de uma explicação rápida sobre violões e violinos: se você simplesmente esticar uma corda de aço ou de nylon e tocá-la, ela fará um som muito tênue, bem difícil de ouvir (quem já mexeu numa guitarra elétrica desligada sabe como é). Isso acontece porque, apesar da corda vibrar com bastante energia, ela não é grande o suficiente para transmitir essa vibração para as moléculas de ar ao seu redor. E moléculas de ar se movendo em um determinado padrão e atingindo nossos ouvidos são o que chamamos de ondas sonoras.

É aí que entra um objeto capaz de transformar a balanço pouco eficiente das cordas em um balanço capaz de mover uma quantidade razoável de ar: uma caixa de madeira com um buraco. Também conhecida como “ressonador de Helmholtz”. Não vale a pena entrar em minúcias, mas o importante é entender que violões e violinos não desrespeitam a física. Eles não tiram energia do nada para amplificar o som gerado pelas cordas, porque isso violaria o princípio de conservação de energia. Eles simplesmente pegam a vibração de um objeto que é péssimo em deslocar ar e a passam para outro objeto, maior, que é ótimo em deslocar ar.

Quanto mais energia o ar tiver enquanto sai pelo buraco, mais alto você vai ouvir o instrumento. E aí entra a explicação para o formato peculiar das bocas de violino: a espessura e o comprimento das fendas rebuscadas fazem o ar sair feito um vendaval. Ao contrário das bocas redondas simples, que geram apenas uma leve brisa. Lá na Idade Média, o antepassado do violino tinha dois buracos redondos. Desde então, de século em século, a complexidade das formas só aumentou para atender às demandas de volume. Veja a evolução na figura abaixo.

 (Nicholas Makris/MIT/Reprodução)

É claro que naquela época não existia o laboratório do MIT para fazer medições e descobrir as formas de boca que mais colaboram com a propagação do som. O processo foi análogo à seleção natural de Darwin. Todo luthier tem uma pequena chance de errar quando está entalhando a boca de um instrumento. Mas também há uma pequena chance de que um erro no entalhe acabe sendo benéfico para a acústica. Os instrumentos aparentemente errados que sem querer acabavam dando certo tinham suas características reproduzidas nas próximas tentativas. E assim, de pouco em pouco e inconscientemente, um exército de fabricantes de vários lugares da Europa chegou ao design atual.

O que leva à pergunta: porque o violão e seus amigos não foram pelo mesmo caminho? Simples: violinos eram instrumentos da elite cultural, usados em concertos para nobres e igrejas. Eles precisavam falar muito alto para alcançar o público em uma época em que não existia microfone nem caixa de som. Os que projetavam bem o som se tornavam valiosos. Violões e seus antepassados, por outro lado, sempre foram instrumentos do povo, de agricultores, operários e soldados, usados em rodinhas pequenas. Nada de grandes espetáculos. Por isso eles puderam ficar com o volume discreto que tem até hoje.