⏱️DURÉE15 min
🎯DIFFICULTÉTrès facile
👶ÂGEDès 4 ans
🧹PROPRETÉPropre
🏠LIEULes deux
✅TAUX DE RÉUSSITE95%
Deux gobelets, un fil, et ta voix voyage d'un bout à l'autre sans aucune électricité ! Ce téléphone primitif illustre comment le son se propage à travers les solides, bien mieux que dans l'air.
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Activité à faire toute l'année, en famille ou en classe !
🧪 Matériel nécessaire
- 🥤 Gobelets en plastique épais 2 · supermarché
- 🧵 Fil de pêche ou ficelle solide 5-10 mètres · maison / bricolage
- 📎 Cure-dents ou trombones 2 · maison
- 🪡 Aiguille ou clou fin 1 · maison
📋 Étapes de l’expérience
1
Percer les gobelets
Percez un petit trou au fond de chaque gobelet à l'aide d'un clou ou d'une aiguille. Le trou doit être juste assez grand pour faire passer le fil.
💡 Un adulte peut aider pour cette étape avec les jeunes enfants.
2
Assembler le téléphone
Enfilez le fil dans le trou de chaque gobelet (de l'extérieur vers l'intérieur). Attachez un cure-dent en croix au bout du fil à l'intérieur pour qu'il ne ressorte pas. Tendez le fil entre deux personnes.
💡 Le fil doit être bien tendu — c'est la clé ! Un fil mou ne transmet pas les vibrations.
3
Téléphoner !
Une personne parle dans son gobelet, l'autre colle le sien sur son oreille. Le fil doit être bien tendu et ne pas toucher d'obstacles. La voix s'entend clairement !
💡 Comparez avec un fil détendu, un fil qui touche un mur, ou un fil de laine vs de nylon — quelles différences ?
🤓 Pourquoi ça marche ?
Le son est une vibration qui se propage dans un milieu. Ta voix fait vibrer le fond du gobelet, ces vibrations se transmettent au fil (qui est solide et bien tendu), voyagent jusqu'au deuxième gobelet qui vibre à son tour et produit le son dans l'oreille de ton ami. Les vibrations se propagent beaucoup mieux dans les solides que dans l'air : le bois transmet le son 15 fois plus vite que l'air, et les métaux encore plus vite. Un rail de chemin de fer conduit le son à 5 000 m/s, contre 340 m/s dans l'air ! C'est pour cette raison que les Indiens d'Amérique posaient l'oreille sur le sol pour entendre les chevaux au loin — le sol transmettait les vibrations bien mieux que l'air.
Concepts scientifiques
vibrationspropagation du sonmilieux de transmissionacoustique
📚 Au programme scolaire : CE1 – 4ème
🔭 La science en détail
Le fond du gobelet joue le rôle d'une membrane, exactement comme celle d'un microphone : la voix le fait fléchir plusieurs centaines de fois par seconde, et ces flexions tirent sur le fil. La vitesse d'une onde le long d'une corde vaut v = √(T/μ), racine carrée de la tension divisée par la masse par mètre de fil. Voilà pourquoi la tension est si décisive : un fil mou transmet lentement et dissipe l'énergie en ondulations molles, un fil bien tendu propage l'ébranlement presque sans perte. À l'arrivée, le second fond vibre à son tour et remet l'air en mouvement vers l'oreille.
La comparaison des milieux donne des ordres de grandeur parlants : le son se propage à environ 340 m/s dans l'air, 1 480 m/s dans l'eau et près de 5 900 m/s dans l'acier. Plus un matériau est rigide et dense, mieux les molécules se transmettent la vibration de proche en proche. Le premier téléphone électrique de Bell reposait sur la même chaîne membrane-vibration-membrane ; il remplaçait simplement le fil tendu par un courant électrique, ce qui supprimait la contrainte de tension et de ligne droite.
Pour les ados et les parents curieux 🤓
⚠️ Sécurité
⚠️
Attention au fil tendu qui peut être un obstacle — signalez-le pour éviter de trébucher
🛠️ Ça n’a pas marché ? Les ratés les plus fréquents
🚀 Pour aller plus loin
✨ Comparez la qualité du son avec différents fils : laine, nylon, fil de fer, corde épaisse
✨ Allongez progressivement le fil : jusqu'à quelle distance entend-on encore ?
✨ Ajoutez un troisième gobelet au milieu du fil : peut-on faire une conférence à 3 ?
📜 La petite histoire
Le téléphone à ficelle est bien plus ancien qu'on ne l'imagine : dès 1667, le physicien anglais Robert Hooke décrivait ses essais de transmission du son le long d'un fil tendu entre deux membranes. Au XIXe siècle, l'objet se vendait comme jouet et gadget sous le nom de « téléphone des amoureux » (lover's telephone), avec des portées de plusieurs dizaines de mètres. Le brevet du téléphone électrique d'Alexander Graham Bell, déposé en 1876, l'a relégué au rang de curiosité — mais le principe de la membrane qui vibre est resté au cœur de tous les micros et écouteurs actuels.
💡 Bon à savoir : La principale difficulté réside dans le maintien d'une tension constante : si les enfants bougent trop ou laissent le fil frôler leurs vêtements, le son disparaît instantanément.
🔬
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❓ Questions fréquentes
Pourquoi le fil doit-il être bien tendu pour que ça fonctionne ?
Le son voyage grâce aux vibrations qui se déplacent le long de la corde. Si le fil est lâche, il absorbe l'énergie au lieu de la transmettre, et le son s'arrête avant d'atteindre l'autre gobelet.
Quel type de fil est le plus efficace pour cette expérience ?
La ficelle de cuisine en coton ou la laine fonctionnent bien, mais le fil de pêche en nylon offre souvent les meilleurs résultats. Plus la matière est dense et rigide, plus les vibrations circulent vite et loin.
Est-ce que le téléphone fonctionne si le fil touche un mur ?
Non, car tout contact avec un objet extérieur stoppe net la vibration du fil. Pour que la voix de ton ami arrive jusqu'à ton oreille, le fil doit rester totalement libre de vibrer sur toute sa longueur.
Peut-on utiliser des boîtes de conserve à la place des gobelets ?
C'est une excellente idée car le métal est un conducteur de son encore plus performant que le plastique. Les parois rigides de la conserve amplifient les vibrations, rendant la voix beaucoup plus claire et forte.
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