Yksinkertainen paperikupupuhelin toimii lähettämällä äänen tärinää tiukasti vedettyä narua pitkin. Jokaisen kupin pohja toimii yhdistelmänä "mikrofoni" ja "kaiutin", joka ottaa äänen värähtelyt yhteen ja toistaa äänen toisessa. Puhelinta on helppo valmistaa edullisista materiaaleista, jotka löydät kodistasi tai ostaa ruokakaupasta tai rautakaupasta, ja se opettaa perusideoita äänen ja tärinän tiedeistä.
Paperikupin puhelimen tekeminen
•••Michele Rider / Demand Media
Paperikupupuhelin vaatii kaksi kuppia, joustamattoman narun, langan tai siiman pituuden, kaksi paperiliittimiä ja kynän tai ompeluneulan. Luo paperikupupuhelin työntämällä reikä kunkin kupin pohjaan lyijykynällä tai ompeluneulalla ja pujottamalla narun molemmat päät kunkin reiän läpi. Kiinnitä narun molemmat päät paperiliittimeen, jotta naru ei irtoaisi kupeista. Vedä naru kireäksi ja pyydä yhtä henkilöä puhumaan yhteen kupeista, kun kuuntelet toista. Kuppeja voidaan käyttää yhteydenpitoon jopa 100 jalan etäisyydellä.
Äänensiirto
•••Michele Rider / Demand Media
Paperikupupuhelin on suosittu tiede, koska se kuvaa äänensiirron mekaniikkaa. Ääni vaatii lähteen värisemään äänitaajuudella (yleensä välillä 20 Hz - 20 kHz). Nämä värähtelyt kulkevat minkä tahansa kiinteän, nestemäisen tai kaasumaisen väliaineen läpi pituussuuntaisinä aaltoina. Vaikka ääniaallot voivat kulkea ilman läpi, kiinteät ja nestemäiset väliaineet välittävät äänen tehokkaammin niiden suuremman tiheyden vuoksi.
Kupiin puhuminen siirtää kaiuttimen äänen kupin pohjalle. Kupin pohja toimii kalvona ja värisee kaiuttimen äänen kanssa. Kun kupin pohja värisee, se siirtää tärinät kireään naruun. Ääni kulkee merkkijonoa pitkin pituussuuntaisena aaltona ja värisee lopulta vastaanottokupin pohjaa. Kuppi siirtää äänen kuuntelijan korvan ympärillä olevaan ilmaan, jolloin hän voi kuulla kaiuttimen. Koska ääni kulkee kiinteiden väliaineiden - kupin ja kielen - läpi, se kulkee tehokkaammin kuin läpi ilman, jolloin käyttäjät voivat kommunikoida suurilla etäisyyksillä äänenvoimakkuuksilla, joita ei olisi kuultavissa, jos ne puhutaan läpi ilmaa.
Tehokkaat kuppipuhelimet
•••Michele Rider / Demand Media
Sinun on vedettävä merkkijono kireäksi, jotta puhelin toimii. Pituussuuntaiset aallot kulkevat väliaineen läpi puristus- ja harvennusprosessilla, mikä tässä tapauksessa muuttaa merkkijonon jännitystä. Jos merkkijono on löysä, jännityksen muutokset eivät värise kuuntelijan kuppia. Vastaavasti joustava merkkijono ei toimi kunnolla, koska aalto venyttää merkkijonoa värisemättä kuuntelijan kuppia.
Älä anna merkkijonon koskettaa muita esineitä, koska se heikentää signaalia vastaanottopäässä.