Наверное, вы не раз видели в фильмах или мультфильмах, как герои разговаривали между собой на расстоянии при помощи конструкции из бумажных стаканчиков и натянутой между ними веревки? Давайте своими руками попробуем сделать телефон из стаканчиков, а заодно и объясним результаты с научной точки зрения.
Немного теории
Прежде чем приступить к изготовлению, немного подкрепим себя знаниями. Это будет полезным и для того, чтобы сделать действительно работоспособную конструкцию, ну и для общего развития, так сказать, будет вовсе не лишним.
Для того чтобы понять, будет ли работать телефон из стаканчиков давайте сначала разберемся с тем, что такое звук и как он распространяется в пространстве.
Согласно энциклопедической справке, звук представляет собой волнообразно распространяющиеся колебания частиц упругой среды. Уже из этого определения мы можем сделать несколько важных для нас выводов.
Во-первых, для распространения звука нам необходимо наличие среды упругих частиц. Так, например, в вакууме частицы отсутствуют, и, значит, звук в нем распространяться не сможет. Не сможет звуковая волна распространяться и в пластичной среде. Упругостью обладают как газообразные среды (например, воздух – поэтому мы и можем слышать звуки), так и жидкие (например, вода), и твердые (например, металл).
Во-вторых, частицы среды при распространении звука приходят в движение, начинают колебаться относительно точки равновесия. При этом в момент смещения частицы образуются области повышенного и пониженного давления. Частица как бы начинает давить на своих соседей.
В-третьих, распространение звука имеет волнообразный характер – частицы среды давят на своих соседей, те в свою очередь на своих и т.д. Такое распространение носит не бесконечный характер. Давление частиц постепенно снижается, звуковая волна затухает.
Все это легко понять, если представить толпу людей. Если в этой толпе толкнуть одного человека, то он невольно толкнет другого, но потом восстановит равновесие и останется на своем месте. Второй человек толкнет третьего, но уже чуть слабее. Так эти толчки и будут переходить от одного человека к другому, постепенно затихая, и дойдут до последнего человека, если не затихнут раньше.
Всего вышесказанного нам вполне достаточно, чтобы приступить к изготовлению телефона из стаканчиков.
Для этого нам понадобятся:
- Упругая среда. В качестве нее у нас будет выступать веревка, 20-30 метров. Больше брать не стоит, слишком большое будет затухание звуковой волны. При этом веревка должна быть не растягивающаяся.
- Пластиковые или бумажные стаканчики – 2 штуки. Желательно взять стаканчики побольше, тогда можно будет надеяться на вполне качественную передачу звука.
- Спички, скрепки, зубочистки ну или что-то в этом роде для фиксации веревки. Можно обойтись и без этого пункта.
Проделываем в центре дна стакана небольшое отверстие.
Вставляем в это отверстие веревку.
На конце веревки можно завязать толстый узел, а можно привязать спичку или скрепку. Второй способ будет надежнее, т.к. при натяжении веревки узел может проскочить в отверстие.
Внутри стакана это выглядит так:
Эту же самую операцию проделываем и с другим концом веревки.
Телефон из стаканчиков готов!
Во время полевых испытаний следите за тем, чтобы нить была хорошо натянута и не касалась никаких препятствий, иначе звуковая волна будет затухать раньше, чем достигнет другого абонента.
Как это работает
В этой конструкции стаканчик выполняет роль и микрофона, и телефонной трубки. Когда один абонент говорит в «трубку», звуковая волна вызывает упругие колебания воздуха, которые передаются стенкам и дну стакана. Эти колебания, в свою очередь, передаются веревке. Попадая на другую сторону веревки, звуковая волна заставляет колебаться дно и стенки другого стакана. Эти колебания передаются воздушной среде и воспринимаются ухом второго абонента.
Вот так мы с вами доказали работоспособность телефона из стаканчиков, а заодно и изучили такое физическое явление, как распространение звука в упругих средах. Удачи вам в испытаниях. О ваших достижениях буду рад услышать в комментариях к статье.
Хотите поставить еще один опыт? Попробуйте сделать ракету из бутылки.
Добавить комментарий