Un semplice telefono a tazza di carta funziona trasmettendo vibrazioni sonore lungo una corda ben tesa. Il fondo di ogni tazza funge da combinazione di "microfono" e "altoparlante", captando le vibrazioni sonore su uno e riproducendo il suono sull'altro. Il telefono è facile da realizzare con materiali economici che puoi trovare in casa o acquistare in un negozio di alimentari o ferramenta e insegna le idee di base sulla scienza del suono e delle vibrazioni.
Fare un telefono con un bicchiere di carta
•••Michele Rider/Demand Media
Un telefono a tazza di carta richiede due tazze, un pezzo di corda anelastica, filo o lenza, due graffette e una matita o un ago da cucito. Per creare un telefono a tazza di carta, fai un buco nella parte inferiore di ciascuna delle tazze con la matita o l'ago da cucito e infila ogni estremità del filo attraverso ogni foro. Lega ogni estremità dello spago a una graffetta per evitare che lo spago si stacchi dalle coppe. Tira la corda e chiedi a una persona di parlare in una delle tazze mentre tu ascolti attraverso l'altra. Le tazze possono essere utilizzate per comunicare su distanze fino a 100 piedi.
Trasmissione del suono
•••Michele Rider/Demand Media
Il telefono a tazza di carta è un esperimento scientifico popolare per il modo in cui illustra bene i meccanismi della trasmissione del suono. Il suono richiede che una sorgente vibri a una frequenza udibile (generalmente tra 20 Hz e 20 kHz). Queste vibrazioni viaggiano attraverso qualsiasi mezzo solido, liquido o gassoso come onde longitudinali. Sebbene le onde sonore possano viaggiare attraverso l'aria, i mezzi solidi e liquidi trasmettono il suono in modo più efficace, a causa della loro maggiore densità.
Parlare nella tazza trasmette il suono della voce di chi parla nel fondo della tazza. Il fondo della tazza funge da diaframma e vibra al suono della voce di chi parla. Mentre il fondo della tazza vibra, trasmette le vibrazioni alla corda tesa. Il suono viaggia lungo la corda come un'onda longitudinale e infine fa vibrare il fondo della coppa ricevente. La tazza trasmette il suono nell'aria intorno all'orecchio dell'ascoltatore, permettendole di sentire l'altoparlante. Poiché il suono viaggia attraverso mezzi solidi - la coppa e la corda - viaggia in modo più efficace che attraverso aria, consentendo agli utenti di comunicare a grandi distanze con volumi che sarebbero impercettibili se parlati attraverso aria.
Telefoni a tazza efficaci
•••Michele Rider/Demand Media
È necessario tendere la corda affinché il telefono funzioni. Le onde longitudinali viaggiano attraverso un mezzo mediante un processo di compressione e rarefazione, che in questo caso altera la tensione della corda. Se la corda è allentata, le alterazioni di tensione non faranno vibrare la coppa dell'ascoltatore. Allo stesso modo, la corda elastica non funzionerà correttamente, perché l'onda allungherà semplicemente la corda senza far vibrare la tazza dell'ascoltatore.
Non lasciare che la stringa entri in contatto con altri oggetti, poiché ciò indebolirà il segnale all'estremità ricevente.