Во времена, когда гаджеты ещё не заполонили всю планету, а дети развлекались чем-то более живым, нежели компьютерные игры, можно было увидеть так называемый ниточный телефон. Такую конструкцию можно увидеть в старых советских фильмах или даже в ранних выпусках Симпсонов.
Эта модель интересна для нас тем, что она демонстрирует превращение энергии в природе и принцип воздействия на предметы механических волн.
Нехитрая конструкция позволяет переговариваться друг с другом на некотором расстоянии. При правильном построении модели дистанция между говорящими может быть весьма приличной.
При грамотном выборе материала для нити и подходящих стаканчиках звук может передаваться на десятки метров, аналогично звуку поезда, который едет по рельсам и слышно это за километры, если прислонить ухо к железной дороге. Изделие как нельзя лучше демонстрирует работу законов физики.
Работает ниточный телефон следующим образом.
Человек говорит что-то в стаканчик. Воздушная среда начинает переносить энергию голоса. Стенки стакана начинают вибрировать с частотой, соответствующей частоте исходного колебания. Это механическое колебание распространяется на натянутую нить между двумя стаканчиками. Волна идёт по нити и упирается во второй стаканчик в конструкции. Ограничение тут, собственно говоря, только в том, что волна гасится внутри нити.
В ответ на это механическое воздействие, второй стаканчик тоже начинает вибрировать с частотой, аналогичной полученной волне. Эта механическая вибрация порождает звуковые волны. Если прислонить его к уху, то услышите голос передающего.
Соответственно, исходя из выше сказанного, для того, чтобы сделать ниточный телефон своими руками, потребуется всего лишь несколько элементов конструкции.
- Найдите пустые консервные банки или бумажные стаканчики. Очень важно, чтобы стаканчики резонировали при воздействии на них звуковой волны. Есть такие материалы, в которых звуковая волна рассеивается. Так поведет себя любой мягкий пластик. Этот вариант нам не подходит.
- Возьмите любую упругую нить и соедините ей два стаканчика. Донышки можно продырявить, а нить или леску приклеить. От качества этой точке крепления напрямую зависит возможность будущего устройства работать. Волна должна беспрепятственно передаваться в рассматриваемой системе. К выбору связывающей нити тоже важно подойти с позиции способности волны передаваться внутри неё. Хорошо подойдет нечто типа струны или тонкой проволоки.
- Теперь остается правильно расположить все элементы конструкции. Секрет в том, что нить должна быть натянута. В некоторых случаях достаточно просто поднять нить над землей и не добиваться натяжения. Всё зависит от материала банок/стаканов и самой нити. Главное правило, что ните не должны мешать никакие механические касания.
Вот и получилась рабочая модель, которая позволяет передавать звук или механическую волну на некоторые расстояния.
