En enkel papperstapptelefon fungerar genom att överföra ljudvibrationer längs en tätt sträckt sträng. Botten på varje kopp fungerar som en kombination av "mikrofon" och "högtalare", som tar upp ljudvibrationer på den ena och återger ljudet på den andra. Telefonen är lätt att tillverka av billiga material som du kan hitta runt ditt hem eller köpa i en livsmedelsbutik eller järnaffär och lär dig grundläggande idéer om vetenskapen om ljud och vibrationer.
Att göra en Paper Cup Phone
•••Michele Rider / Demand Media
En papperskoppstelefon kräver två koppar, en längd av oelastisk snöre, tråd eller fiskelinje, två gem och en penna eller sömnål. För att skapa en papperskoppstelefon, stick in ett hål i botten på var och en av kopparna med pennan eller sömnålen och trä i varje ände av strängen genom varje hål. Bind vardera änden av strängen till ett gem för att förhindra att strängen lossnar från kopparna. Dra i strängen och låt en person prata i en av kopparna medan du lyssnar igenom den andra. Kopparna kan användas för att kommunicera över avstånd på upp till 100 fot.
Ljudöverföring
•••Michele Rider / Demand Media
Papperskoppstelefonen är ett populärt vetenskapligt experiment på grund av hur väl den illustrerar mekaniken för ljudöverföring. Ljud kräver att en källa vibrerar med en hörbar frekvens (vanligtvis mellan 20 Hz och 20 kHz). Dessa vibrationer färdas genom vilket som helst fast, flytande eller gasformigt medium som längsgående vågor. Även om ljudvågor kan färdas genom luft, överför fasta och flytande medier ljud mer effektivt på grund av deras större densitet.
Att prata in i koppen överför ljudet från högtalarens röst till botten av koppen. Bägaren på koppen fungerar som ett membran och vibrerar med ljudet av högtalarens röst. När koppens botten vibrerar överför den vibrationerna till den strama strängen. Ljudet rör sig längs strängen som en längsgående våg och vibrerar slutligen mottagningskoppens botten. Koppen överför ljudet i luften runt lyssnarens öra och låter henne höra högtalaren. Eftersom ljudet färdas genom fasta medier - koppen och strängen - färdas det mer effektivt än genom luft, vilket gör det möjligt för användarna att kommunicera över stora avstånd med volymer som skulle vara ohörliga om de talas igenom luft.
Effektiva koppstelefoner
•••Michele Rider / Demand Media
Du måste dra i strängen för att telefonen ska fungera. Längsgående vågor färdas genom ett medium genom en process av kompression och sällsynthet, vilket i detta fall förändrar strängens spänning. Om strängen är lös kommer vibrationsförändringarna inte att vibrera lyssnarens kopp. På samma sätt fungerar inte elastisk sträng ordentligt, eftersom vågen bara sträcker strängen utan att vibrera lyssnarens kopp.
Låt inte strängen komma i kontakt med andra föremål, eftersom detta försvagar signalen i den mottagande änden.