Notizia

Sep 02, 2023

Costruisci il tuo altoparlante

Una solida attività scientifica di Science Buddies Concetti chiave FisicaSuonoMagnetismoElettricità Introduzione Ti piace ascoltare la musica? Ti sei mai chiesto come fa una TV, un computer o un telefono a trasformare la musica?

Una solida attività scientifica di Science Buddies

Concetti chiaveFisicaSuonoMagnetismoElettricità

introduzione Ti piace ascoltare musica? Ti sei mai chiesto come fa una TV, un computer o un telefono a trasformare la musica in un suono che le tue orecchie possono sentire? In questo progetto costruirai il tuo altoparlante con materiali domestici e scoprirai come gli altoparlanti convertono i segnali elettrici in suono.

Sfondo I suoni, come le canzoni o la traccia audio di un film, possono essere archiviati come file elettronico. I dati nel file mostrano come il volume e l'intonazione del suono cambiano nel tempo. Queste informazioni possono essere inviate elettronicamente tramite un cavo (o, nel caso di un segnale Wi-Fi, attraverso l'aria utilizzando le onde radio). Questo processo sposta le informazioni da un luogo a un altro in forma digitale, ma non produce alcun suono.

Per produrre suono da un segnale elettrico abbiamo bisogno di un altro pezzo del puzzle: l'elettromagnetismo. Quando una corrente elettrica scorre attraverso un filo, produce un campo magnetico attorno al filo. Il campo magnetico attorno a un singolo pezzo di filo dritto è piuttosto debole. Avvolgere un fascio di filo in una bobina stretta, tuttavia, può rendere il campo magnetico molto più forte. Quindi, quando inviamo il segnale elettrico variabile da un file audio attraverso una bobina di filo, otteniamo un campo magnetico variabile che corrisponde al suono originale.

Questo campo magnetico variabile può spingere e attirare il campo magnetico di un magnete vicino (chiamato magnete permanente). Quando i magneti si spingono e si attraggono a vicenda possono creare movimento. Lo hai notato se hai mai fatto scattare due magneti insieme o usato un magnete per allontanare un altro magnete. Quando uno dei magneti (l'elettromagnete o il magnete permanente) è attaccato a una membrana sottile, il campo magnetico in rapida variazione fa vibrare la membrana. La membrana vibrante urta le molecole d'aria vicine facendole vibrare anch'esse. Questa vibrazione viaggia nell'aria come un'onda sonora. Alla fine raggiunge le tue orecchie e senti un suono.

Normalmente gli altoparlanti sono coperti da una custodia o integrati in un dispositivo elettronico in modo che non sia possibile vederne l'interno. In questo progetto costruirai i tuoi altoparlanti da zero in modo da poter vedere come funzionano!

Materiali

Preparazione

Procedura

Osservazioni e risultati Quando hai tenuto l'altoparlante vicino all'orecchio e hai tenuto il magnete vicino alla bobina, dovresti essere in grado di sentire una musica molto debole. Se allontanassi il magnete, la musica scomparirebbe. Ciò accade perché le forze magnetiche sono molto forti vicino al magnete ma si indeboliscono rapidamente allontanandosi dal magnete.

A differenza di un normale altoparlante, probabilmente il tuo altoparlante non era abbastanza potente da poterlo sentire dall'altra parte della stanza. Gli altoparlanti normali di solito hanno un alimentatore separato (si collegano a una presa a muro o a una porta USB o hanno una batteria interna) e un amplificatore, che rende il suono molto più forte. L'altoparlante funziona più come una cuffia cablata, che non dispone di un alimentatore esterno. Puoi sentire le cuffie quando metti gli auricolari direttamente nell'orecchio ma non dall'altra parte della stanza.

Altro da esplorare Cos'è un magnete? da Physics4KidsMake Sprinkles Dance, da Scientific American Quanto possono essere rumorosi gli altoparlanti di carta? da Science BuddiesCreare onde sonore, da Scientific AmericanParlare attraverso un telefono a filo, da Scientific AmericanAttività STEM per bambini, da Science Buddies

Questa attività ti è stata offerta in collaborazione con Science Buddies

Ben Finio è uno scienziato senior presso Science Buddies e docente presso la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering della Cornell University. Seguitelo su Twitter @BenFinio.

Markian Hawryluk, Renuka Rayasam e Kaiser Health News

John Fialka and E&E News

Sara Reardon

Emily Schwing

Jack Murtagh | Opinione

Lucia Tu