En enkel papirkoppetelefon fungerer ved å overføre lydvibrasjoner langs en streng trukket streng. Bunnen av hver kopp fungerer som en kombinasjon av "mikrofon" og "høyttaler", som tar opp lydvibrasjoner på den ene og gjengir lyden på den andre. Telefonen er enkel å lage av rimelige materialer du kan finne rundt i hjemmet eller kjøpe i en dagligvarebutikk eller jernvarehandel, og lærer deg grunnleggende ideer om vitenskapen om lyd og vibrasjoner.
Lage en Paper Cup-telefon
•••Michele Rider / Demand Media
En papirkuppetelefon krever to kopper, en lengde på uelastisk snor, tråd eller fiskesnøre, to binders og en blyant eller synål. For å lage en papirkoppetelefon, stikk et hull i bunnen av hver av koppene med blyanten eller syålen og tre hver ende av strengen gjennom hvert hull. Fest hver ende av strengen til en binders for å forhindre at strengen løsner fra koppene. Trekk i strengen og la en person snakke inn i en av koppene mens du lytter gjennom den andre. Koppene kan brukes til å kommunisere over avstander opp til 100 fot.
Lydoverføring
•••Michele Rider / Demand Media
Papirkuppetelefonen er et populærvitenskapelig eksperiment på grunn av hvor godt den illustrerer mekanikken i lydoverføring. Lyd krever at en kilde vibrerer med en hørbar frekvens (vanligvis mellom 20 Hz og 20 kHz). Disse vibrasjonene beveger seg gjennom ethvert fast, flytende eller gassformig medium som langsgående bølger. Selv om lydbølger kan bevege seg gjennom luft, overfører faste og flytende medier lyd mer effektivt på grunn av deres større tetthet.
Å snakke inn i koppen overfører lyden fra høyttalerens stemme i bunnen av koppen. Bunnen av koppen fungerer som en membran og vibrerer med lyden av høyttalerens stemme. Når bunnen av koppen vibrerer, overfører den vibrasjonene til den stramme strengen. Lyden beveger seg langs strengen som en langsgående bølge og til slutt vibrerer bunnen av mottakerkoppen. Koppen overfører lyden i luften rundt lytterens øre, slik at hun kan høre høyttaleren. Fordi lyden beveger seg gjennom solide medier - koppen og strengen - beveger den seg mer effektivt enn gjennom luft, slik at brukerne kan kommunisere over store avstander med volumer som ville være uhørbare hvis de snakkes gjennom luft.
Effektive koppetelefoner
•••Michele Rider / Demand Media
Du må trekke i strengen for at telefonen skal fungere. Langsgående bølger beveger seg gjennom et medium ved en prosess med kompresjon og sjeldenhet, som i dette tilfellet endrer strengens spenning. Hvis strengen er løs, vil ikke endringene i spenning vibrere lytterens kopp. Tilsvarende vil ikke elastisk streng fungere ordentlig, fordi bølgen bare vil strekke strengen uten å vibrere lytterens kopp.
Ikke la strengen komme i kontakt med andre gjenstander, da dette vil svekke signalet i mottakersiden.