Kulcsfogalmak
Hang
Hullámok
Hallás

A nemzeti természettudományos oktatási szabványok szerint: Energiaátadás

Bevezetés
Próbáltál már olyan messziről beszélgetni valakivel, hogy nem igazán hallottad volna egymást? Kiabálás nélkül nehéz hosszú ideig beszélgetni távolságokat. Tehát manapság jó, hogy telefonon keresztül beszélhetünk valakivel – akár 100 méterre, akár 100 mérföldnyire van.

Még mielőtt mobiltelefonok vagy akár vezeték nélküli telefonok is voltak, az összes telefon olyan vezetékekre voltak kötve, amelyek elősegítették az ember hangjának továbbítását (elektromos jel segítségével). És ugyanazt a koncepciót használhatja saját telefonjának elkészítéséhez, csak csészék és néhány húr segítségével. Milyen üzenetet fogsz megosztani a húron?

Háttér
Amikor beszélünk, hangszálaink a levegőben lévő molekulákat rezegtetik. (Érezheti a rezgéseket, ha a kezét a torkához tartja, miközben beszél.) Azok a rezgő légmolekulák más légmolekulákat rezegtetnek maguk körül, és így tovább, így halad a hang a levegőben. (Különböző hangmagasságok mozognak olyan hullámokban, amelyek különböznek egymástól – vagy “frekvencián”. – Más hangforrások, például gitár, hegedű vagy zongora húrok, jó példák arra, hogy a rezgések miként generálhatnak hangot.

A fülünkben apró érzékeny szőrszálak találhatók. Felveszik a rezgéseket, és továbbítják ezeket az információkat az agyunknak, amelyek hangként értelmezik. Az agy úgy értelmezi a hangokat, hogy a hullámok gyakorisága vagy távolsága alapján különböző hangmagasságokkal vagy hangokkal rendelkezik.

De a levegőben lévő részecskék jobban eloszlanak egymásból, mint a folyékony vagy szilárd részecskék. . Tehát a hangrázkódások elterjednek, mielőtt nagyon messzire utaznának. Ha egy puha kötőanyag van, például pamutszalag – amelynek nagyobb a sűrűsége vagy a molekulák száma egy adott térben, mint a levegő, akkor a hanghullámok nagyobb távolságban mozoghatnak.

Anyagok
• Két nagy papírpohár (eldobható műanyag poharak is működni fognak)
• Két gemkapocs vagy fogpiszkáló
• Pamut húr vagy horgászzsinór hossza körülbelül 10-30 láb hosszú
• Csendes terület

Előkészítés
• Vágjon ki egy kis lyukat minden pohár aljára (műanyag poharakhoz szöget vagy más éles szerszámot igényelhet, ezért legyen óvatos a lépés végrehajtásakor).
• Menet a húr egyik vége a csészék alján.
• Helyezzen egy gemkapcsot vagy fogpiszkálót minden csésze aljára, és kösse köré a húr laza végét (a kapocs vagy a szedő éppen itt van, hogy a húr ne csúszjon el át a csésze alján).

Eljárás
• Adjon egy csészét a beszélgetőpartnerének, és tartsa meg magát.
• Lassan járjon el egymástól, amíg a húr össze nem kapcsolódik a csészék egyenesek és szorosak.
• Tegye a poharát a fülére, és beszélje partnerét a csészéjével (tartsa a beszélgetést viszonylag csendesen, ha közel áll egymáshoz, de mindenképpen hangosabban beszéljen, mint egy suttogás).
• Hallja-e partnerének beszélgetését?
• Most megpróbál beszélni a csészéjében, és partnere hallgassa meg a csészéjét. Hallhat-e téged?
• Próbáld lazítani a húrt. A csésze-húr telefon továbbra is hatékony?
• Most, hogy a hangját ugyanazon a szinten tartsa, és ugyanolyan távolságban maradjon egymástól, próbáljon meg beszélni egymással a csészék használata nélkül. Hallasz te is?
• Extra: Ha sok helyed van, nézd meg, milyen távolságra lehet egymástól a csészés húros telefon működni.
• Extra: Ha van egy harmadik személy a közelben, kérje meg őket, hogy tartsák meg a húr közepét a kezükkel. A hang még mindig átviszi? Miért vagy miért nem?
• Extra: Ha más anyag van (például fonal, damil, nejlonszál stb.), próbálja ki. Hogyan változtathatják meg a különböző anyagok a hangminőséget, vagy hogy a hang milyen messzire fog haladni?

Olvassa el a megfigyelések, eredmények és további források érdekében.

Megfigyelések és eredmények
Jobban hallja-e partnerét a csészék és a feszes zsinór használatával, mint ha ugyanolyan hangerővel beszélne egymással a levegőben?

Ebben a tevékenységben a hangja a csésze belsejében lévő levegőt rezgette, ami viszont a csésze alját rezegtette. Ezek a rezgések átkerültek a húrra, majd a partnered poharának aljára, ami a csészéje belsejében lévő levegőt rezegtette és észlelhetővé vált. Amikor a húr elernyed, a rezgések könnyebben eloszlanak és eltévednek az utat. (A vezetékes telefonok ugyanazon az elképzelésen működnek, de a hanghullámokat elektromos jellé továbbítják, amely még tovább vezethet a vezetéken – és a vezetékes telefonokat nem kell feszesen tartani.)

A hang, például az emberi beszéd, hihetetlenül kis hullámokban halad – hihetetlenül gyorsan (kb. 1126 láb / másodperc), ezért nem láthatta, vagy nem észlelhet késést, amíg a csészéken és a húron halad.

Észrevetted már, hogy a dolgok másként hangzanak a víz alatt? Mivel a víz molekulái szorosabban tömörülnek, mint a levegőben lévő molekulák, a hanghullámok könnyebben – gyorsabban és távolabbról – mozognak a víz alatt. Bálnák és más tengeri állatok, amelyek hangot használnak a víz alatti kommunikációhoz, kihasználják ezt a tényt. A tudósok szerint a bálnák több száz (és talán akár ezer) mérföld távolságból is hallani egymást – még vonós telefon nélkül is! s Facebook-oldala.

Tisztítás
Oldja ki vagy vágja le a húrokat a gemkapcsokról vagy a fogpiszkálókról. Hasznosítson újrahasznosítást vagy újrafelhasználást.

További felfedezés a
“Scientific American” “A fülsejtek aktívan erősítik a hangot”
(Don “t) Pump Up the Volume: Sound Waves Silence Whales” Dal a “Scientific American” -tól – “Hang” tevékenységek a NASA Sci Files-től – A “Frekvencia, hullámhossz és magasság” áttekintés a Konfessziókból – Wendy Pfeffer hangzik körülötte, 4-8 éves korig – Janice VanCleave ” s fizika minden gyerek számára: 101 könnyű kísérlet a mozgásban, a hőben, a fényben, a gépekben és a hangban, Janice VanCleave, 9-12 éves korú

Következő …
Élesztő élőben! Nézd élesztő élőben és lélegezz

Amire szüksége lesz
• Friss csomag sütőélesztő (ellenőrizze a lejárati dátumot)
• Egy evőkanál cukor
• Tiszta műanyag palack kis nyílással (például vízzel) palack)
• Tölcsér
• Kis léggömb
• Meleg víz