Deux boîtes de conserve et une ficelle peuvent-elles faire un téléphone qui marche ? Oui — Physique et guide construction
Oui. Le « téléphone à ficelle » (ou « téléphone d'amoureux ») est une démonstration classique de **propagation d'ondes mécaniques** — le son voyage comme vibrations le long d'une ficelle tendue.
Physique : Pourquoi ça marche
- Orateur fait vibrer fond boîte → vibre ficelle
- **Ondes longitudinales** voyagent le long de la ficelle (particules se compressent/dilatent parallèlement à la ficelle)
- Ficelle fait vibrer fond boîte auditeur → vibrations air → tympan
- Efficacité : La ficelle transmet le son **mieux que l'air** (densité, élasticité supérieures) — fonctionne 30-100 m avec bonne ficelle
Matériel
- 2 boîtes métal propres (soupe/café) ou gobelets plastique
- 6-30 m **ficelle non-extensible** (fil cerf-volant, fil pêche 20-50 lb, ficelle coton)
- Clou/poinçon + marteau (pour trou)
- Trombone ou cure-dent (pour ancrer nœud à l'intérieur boîte)
Étapes construction
- Percer petit trou au **centre du fond** de chaque boîte
- Passer ficelle dans trou de **l'extérieur vers l'intérieur**
- Nouer à trombone/cure-dent à l'intérieur boîte (empêche arrachement)
- Tirer **TENDU** — c'est critique. Mou = pas transmission
- Parler dans une boîte ; écouter avec l'autre à l'oreille
Conseils optimisation
- Ficelle : Nylon tressé > coton > laine. Pas d'élasticité !
- Tension : Plus haute = meilleure réponse hautes fréquences
- Taille boîte : Diaphragme plus grand = meilleures basses
- Pas de nœuds dans la portée : Nœuds réfléchissent/diffusent ondes
- Ligne droite : Éviter coins — chaque courbe perd énergie
Extensions foire sciences
- Tester matériaux ficelle, longueurs, tensions → mesurer distance max
- Ajouter troisième boîte (ligne partagée) — tous entendent, mais plus faible
- Comparer à l'air : même distance, sans ficelle — ficelle gagne
- Mesurer réponse fréquentielle avec générateur tonal + décibelmètre
Note historique : Téléphones acoustiques mécaniques (Rodolphe Töpffer, 1830s ; « téléphones » commerciaux pré-Bell) utilisaient ce principe dans bureaux et maisons avant téléphonie électrique.