Un téléphone à gobelets en papier simple fonctionne en transmettant les vibrations sonores le long d'une chaîne tendue. Le fond de chaque tasse sert de combinaison «microphone» et «haut-parleur», captant les vibrations sonores d'un côté et reproduisant le son de l'autre. Le téléphone est facile à fabriquer à partir de matériaux peu coûteux que vous pouvez trouver dans votre maison ou acheter dans une épicerie ou une quincaillerie, et enseigne des idées de base sur la science du son et des vibrations.
Fabrication d'un téléphone avec gobelet en papier
••• Michele Rider /Demand Media

Un téléphone à gobelets en papier nécessite deux tasses, une longueur de ficelle inélastique, du fil ou une ligne de pêche, deux trombones et un crayon ou une aiguille à coudre. Pour créer un téléphone à gobelets en papier, percez un trou dans le bas de chacune des tasses avec le crayon ou l'aiguille à coudre et enfilez chaque extrémité de la ficelle dans chaque trou. Attachez chaque extrémité de la chaîne à un trombone pour empêcher la chaîne de se détacher des tasses. Tirez la corde tendue et demandez à une personne de parler dans l'une des tasses pendant que vous écoutez à travers l'autre. Les tasses peuvent être utilisées pour communiquer sur des distances allant jusqu'à 100 pieds.
Transmission du son
••• Michele Rider /Demand Media

Le téléphone à gobelets en papier est une expérience scientifique populaire en raison de la façon dont il illustre la mécanique de la transmission du son. Le son nécessite qu'une source vibre à une fréquence audible (généralement entre 20 Hz et 20 kHz). Ces vibrations traversent tout milieu solide, liquide ou gazeux sous forme d'ondes longitudinales. Bien que les ondes sonores puissent voyager dans l'air, les médiums solides et liquides transmettent le son plus efficacement, en raison de leur plus grande densité.

Parler dans la tasse transmet le son de la voix du haut-parleur au fond de la tasse. Le fond de la tasse agit comme un diaphragme et vibre au son de la voix de l'orateur. Lorsque le fond de la tasse vibre, il transmet les vibrations dans la chaîne tendue. Le son se propage le long de la corde comme une onde longitudinale et fait finalement vibrer le fond de la tasse réceptrice. La tasse transmet le son dans l'air autour de l'oreille de l'auditeur, lui permettant d'entendre le haut-parleur. Parce que le son voyage à travers des médiums solides - la coupe et la corde - il se déplace plus efficacement que dans l'air, permettant aux utilisateurs de communiquer sur de grandes distances avec des volumes qui seraient inaudibles s'ils étaient parlés dans l'air. ••• Michele Rider /Demand Media

Vous devez tendre la chaîne pour que le téléphone fonctionne. Les ondes longitudinales traversent un médium par un processus de compression et de raréfaction, qui dans ce cas modifie la tension de la corde. Si la corde est lâche, les modifications de tension ne feront pas vibrer la coupe de l'auditeur. De même, la corde élastique ne fonctionnera pas correctement, car la vague ne fera que l'étirer sans faire vibrer la coupe de l'auditeur.

Ne laissez pas la corde entrer en contact avec d'autres objets, car cela affaiblirait le signal sur l'extrémité de réception.