Ein einfaches Pappbechertelefon funktioniert, indem es Schallvibrationen entlang einer festgezogenen Schnur überträgt. Der Boden jedes Bechers dient als Kombination aus "Mikrofon" und "Lautsprecher", wobei eine Schallschwingung aufnimmt und die andere den Ton wiedergibt. Das Telefon ist einfach aus kostengünstigen Materialien herzustellen, die Sie zu Hause finden oder in einem Lebensmittel- oder Baumarkt kaufen können, und vermittelt grundlegende Ideen über die Wissenschaft von Klang und Schwingungen.
Ein Pappbecher-Telefon herstellen
•••Michele Rider/Nachfragemedien
Ein Pappbecher-Telefon erfordert zwei Tassen, eine Länge unelastischer Schnur, Faden oder Angelschnur, zwei Büroklammern und einen Bleistift oder eine Nähnadel. Um ein Pappbecher-Telefon herzustellen, stich mit dem Bleistift oder der Nähnadel ein Loch in den Boden jedes der Becher und fädle jedes Ende der Schnur durch jedes Loch. Binde jedes Ende der Schnur an eine Büroklammer, um zu verhindern, dass sich die Schnur von den Tassen löst. Ziehen Sie die Schnur straff und lassen Sie eine Person in einen der Becher sprechen, während Sie durch den anderen lauschen. Die Cups können verwendet werden, um über Entfernungen von bis zu 100 Fuß zu kommunizieren.
Tonübertragung
•••Michele Rider/Nachfragemedien
Das Pappbecher-Telefon ist ein populärwissenschaftliches Experiment, da es die Mechanik der Schallübertragung gut veranschaulicht. Schall erfordert, dass eine Quelle mit einer hörbaren Frequenz schwingt (im Allgemeinen zwischen 20 Hz und 20 kHz). Diese Schwingungen breiten sich als Longitudinalwellen durch jedes feste, flüssige oder gasförmige Medium aus. Obwohl sich Schallwellen durch Luft ausbreiten können, übertragen feste und flüssige Medien Schall aufgrund ihrer höheren Dichte effektiver.
Beim Sprechen in die Tasse wird der Klang der Stimme des Sprechers in den Boden der Tasse übertragen. Der Boden des Bechers fungiert als Membran und vibriert mit dem Klang der Stimme des Sprechers. Wenn der Boden des Bechers vibriert, überträgt er die Schwingungen in die gespannte Saite. Der Schall breitet sich als Längswelle entlang der Saite aus und lässt schließlich den Boden der Aufnahmeschale vibrieren. Die Tasse überträgt den Ton in die Luft um das Ohr des Zuhörers, sodass er den Sprecher hören kann. Da sich der Schall durch feste Medien – den Kessel und die Saite – ausbreitet, reist er effektiver als durch Luft, die es den Benutzern ermöglicht, über große Entfernungen mit Lautstärken zu kommunizieren, die beim Durchsprechen nicht hörbar wären Luft.
Effektive Cup-Telefone
•••Michele Rider/Nachfragemedien
Sie müssen die Schnur straff ziehen, damit das Telefon funktioniert. Längswellen durchlaufen ein Medium durch einen Prozess der Kompression und Verdünnung, der in diesem Fall die Spannung der Saite verändert. Wenn die Saite locker ist, vibrieren die Spannungsänderungen nicht in der Hörerschale. Ebenso funktioniert eine elastische Saite nicht richtig, da die Welle die Saite nur dehnt, ohne die Hörerschale zu vibrieren.
Lassen Sie die Saite nicht mit anderen Gegenständen in Kontakt kommen, da dies das Signal auf der Empfängerseite schwächt.