Tubi a flauto e modelli di canne d`organo.
Inventario del 1906 pag. 232 n° 852: “Tubo sonoro con pistone” (1).
Inventario D del 1937 n° 282: “Tubo a flauto in legno con stantuffo per variare la lunghezza”.
Inventario del 1906, pag. 234 n° 851: “Tubo sonoro a parete di vetro” (con tre fori richiudibili) della ditta Ing. Santarelli Firenze.
Inventario D del 1937, al n° 283 vi sono due tubi grandi a flauto. È probabile che uno dei due sia l`esemplare con tre fori e che l`altro sia quello a un foro.
Inventario del 1956: n° 618, “Tubo sonoro in vetro con tamburello per la dimostrazione dei ventri e dei nodi” (2) che però si distingue chiaramente in una foto del Gabinetto di Fisica e Chimica del primo Novecento; n° 650, tubo molto corto “Modello di organo vocale” [Nell`inv. gen. n° 6 del 1925, a pag. 67 n° 2211/110, si legge: “Modello di organo vocale. ₤ 50”].
Questi non sono rintracciabili negli inventari precedenti, ma sono molto antichi.
Il modello di canna d`organo serve per lo studio dei tubi sonori, poiché questi hanno molta importanza nella storia degli strumenti musicali a fiato. Essi si suddividono in due generi: legni e ottoni. Il flauto, l`ottavino, il clarinetto, il clarone, il fagotto, il controfagotto e il sassofono sono legni; mentre il corno, la cornetta, la tromba, il trombone e la tuba sono ottoni.
La canna d`organo è un tubo aperto alle due estremità. Quando un flusso continuo di aria viene soffiato nella canna, si formano vortici lungo i lati dell`apertura in basso che generano un sibilo. Se la frequenza del sibilo coincide con la frequenza fondamentale di risonanza del tubo, la colonna d`aria contenuta in esso entra in risonanza vibrando con grande ampiezza ed emettendo un forte suono.
Il sibilo è sostanzialmente un`onda sonora, di una determinata lunghezza, che si propaga ad una certa velocità all`interno del tubo.
Nei tubi aperti si formano delle onde stazionarie se essi hanno una opportuna lunghezza, in tal caso si forma un ventre ad ogni estremità con uno o più nodi all`interno. Se si forma un solo nodo, significa che il tubo risuona alla frequenza fondamentale; se si formano due nodi, la frequenza è doppia e la nota emessa è più alta di un`ottava (ciò si ottiene con un soffio d`aria più forte). Quanto più lunga è la canna tanto più piccola è la frequenza di risonanza e più bassa la nota emessa.
Il particolare stantuffo, detto coulisse, serve per variare la lunghezza della colonna d`aria vibrante, onde ottenere le note desiderate.
I fori praticati lungo il tubo trasformano la canna d`organo in flauto. Infatti, se opportunamente otturati, determinano la lunghezza effettiva della colonna d`aria vibrante.
Nei tubi sonori a pareti di vetro, messi in posizione verticale, mentre sono in funzione, si fa scendere all`interno una membrana (tamburello) cosparsa di sabbia, sospesa ad un filo. Quando la sabbia saltella vistosamente si è in un ventre di un`onda stazionaria, mentre quando la sabbia è ferma si è in un nodo.
Nell`esemplare a canna di vetro, invece, il tamburello è costituito da un cilindretto di ottone avente per base una lastrina di vetro, esso è saldato ad una astina di ottone, che permette di regolarne la posizione.
Oltre ai tubi sonori con imboccatura a flauto, vi sono quelli con imboccatura ad ancia come l`esemplare del Montani, classificato modello di organo vocale.
L`ancia è una lamella flessibile di metallo o di legno che determina la vibrazione della colonna d`aria nello strumento a fiato. Essa può essere libera, come quelle delle fisarmoniche, o battente, come doveva essere nel nostro tubo in cui mancano alcune componenti.
Nell`ancia battente, la rasiera mobile serve a limitare la lunghezza della parte libera, permettendo così di variare la frequenza delle vibrazioni. La finestrella di vetro serve appunto per regolare la posizione della rasiera.
Il nome “modello di organo vocale” deriva dal fatto che, nell`organo della voce, le due corde vocali sono le ance di un meraviglioso strumento musicale.
Note:
(1) Sul pistone sono incise alcune lettere corrispondenti alle note musicali di un`ottava.
(2) Questo esemplare somiglia al tubo di Kundt, nel quale, per visualizzare i ventri e i nodi, si immette una piccola quantità di polvere di licopodio ben essiccata e si muove opportunamente il pistone fino ad ottenere la risonanza. Questa si manifesta con una particolare vibrazione della polvere che forma dei mucchietti distanziati di circa mezza lunghezza d`onda. Il tubo di Kundt serve per misurare la velocità del suono nell`aria, è posizionato orizzontalmente ed è eccitato da un diapason.
La seconda figura descrive i modi di risonanza dei tubi con le relative onde stazionarie, ed è tratta da S. Pugliese Jona, Fisica, Loescher 1984.
All’epoca molti testi riportavano le stesse figure.
Bibliografia.
A.A. V.V. The Project Phisics Course, Zanichelli , Bologna 1977 contiene: H. E. White, Scale e strumenti musicali, 1940 da cui sono tratte la prima e la terza figura.
A. Battelli e P. Cardani, Trattato di fisica sperimentale, Vol. II, F. Vallardi, Milano 1913.
A. Funaro e R. Pitoni, Corso di fisica e chimica, R. Giusti, Livorno 1907.
C. Goretti-Miniati, Elementi di fisica, Vol. II, F. Cuggiani, Roma 1909.
L. Amaduzzi, Elementi di fisica, Vol. III, N. Zanichelli Bologna.
O. Murani, Trattato elementare di fisica, Vol. I, U. Hoepli, Milano 1933 da cui è tratto un disegno.
L. Segalin, Fisica sperimentale, Vol. II, G. B. Paravia & C., Torino 1933.
G. Castelfranchi, Fisica Sperimentale e Applicata, Vol. I, U. Hoepli, Milano 1941, da cui sono tratte le figure 647, 648, 649.
Riportiamo qui alcune figure tratte da noti cataloghi d’epoca:
Figure da 8153 a 8159 (Organ Pipes) tratte da pag. 259 del catalogo Physical Apparatus, Baird & Tatlock (London) Ltd. 1912. Rinvenibile all’indirizzo:
https://www.sil.si.edu/DigitalCollections/trade-literature/scientific-instruments/pdf/sil14-52548.pdf
Figure da 2038 a 2050 (Tujaux) e figure 2065 e 2066 tratte dalle pag. 243 e 245 del Catalogue des Appareils pour l’Enseignement de la Physique construit par E. Leybold’s Nachfolger Cologne, 1905
rinvenibile all’indirizzo:
http://cnum.cnam.fr/PDF/cnum_M9915_1.pdf
Figure da 1257 a 1284 tratte da pag. 66 del Catalogue of Physical Apparatus E. Leybold’s Nachfolger Cologne [1910?]. Rinvenibile all’indirizzo:
https://www.sil.si.edu/DigitalCollections/trade-literature/scientific-instruments/files/52546/
Figure sparse da 755 a 867 tratte da pag. 92 del Catalogue N° 10 Physical Instruments by Ferdinand Ernecke Berlin SW. O. Newmann & Co. London. W. C.
rinvenibile all’indirizzo:
https://archive.org/details/catnumtenphyinst00newmrich/page/n5/mode/2up?q=F.+Ernecke
Per consultare le schede riguardanti i singoli tubi sonori scrivere “sonoro” su Cerca.
Foto di Federico Balilli, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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