Teléfono de hilo

Qué va a aprender

• Que el sonido es una vibración y que necesita un medio (aire, hilo, madera) para viajar.
• Que un hilo tenso transmite las vibraciones mucho mejor que el aire a la misma distancia, y uno flojo o que roza las pierde.
• Que el fondo del vaso funciona como una membrana: convierte las vibraciones del aire en vibraciones del hilo y al revés (igual que un micrófono y un altavoz).
• A comparar materiales de forma ordenada: cambiando una sola cosa cada vez (hilo, vaso, distancia).

Prepara antes

• Imprime la pieza A (centrador) al 100 % o dibuja el fondo del vaso sobre un papel y busca el centro doblándolo en cuatro.
• Si los niños tienen menos de 7 años, haz tú los agujeros antes de la sesión.
• Busca un espacio de al menos 6 m en línea recta sin obstáculos (pasillo largo, patio, parque).
• Si usas hilo de algodón, enciéralo pasándolo 3–4 veces sobre una vela fría: transmite mejor y no se deshilacha.

Materiales y herramientas

• Vasos — 2
  de plástico rígido o de papel encerado, unos 200 ml (Ø 7 cm boca, Ø 5 cm fondo, 9 cm alto); los dos iguales
• Hilo — 5 m (hasta 15 m)
  hilo de cocina, bramante fino o sedal de nailon de 0,3–0,5 mm
• Palillo de dientes — 1
  se usan 2 trozos de 15 mm
• Cinta adhesiva — 2 trozos de 2 cm
  para reforzar el agujero por dentro
• Plastilina — 1 bola de 2 cm
  apoyo por dentro del fondo al perforar; se retira después
• Vela o barra de cera (opcional) — 1
  para encerar un hilo de algodón y que transmita mejor
• Pegatinas o rotuladores — a gusto
  para decorar el exterior de los vasos

Herramientas

• Chincheta o aguja gruesa — perforar el centro del fondo (1–1,5 mm), con plastilina por dentro como apoyo adulto
• Tijeras — cortar el hilo y partir el palillo
• Cinta métrica o metro — medir el hilo y las distancias de prueba
• Aguja de lana o un trozo de alambre doblado (opcional) — enhebrar el hilo por el agujero si cuesta

Piezas y plantillas

• A · Centrador del fondo del vaso ×2 — papel
• B · Topes de palillo ×2 — palillo de dientes
• C · Hilo ×1 — hilo de cocina encerado o sedal 0,3–0,5 mm

Paso a paso

1. Elige y prepara los vasos

   Toma dos vasos iguales de unos 200 ml. Aprieta suavemente el fondo con un dedo: tiene que ser firme y plano, sin grietas. Decóralos ahora por fuera con pegatinas o rotuladores (después cuesta más).

   Comprueba: Los dos vasos tienen el fondo liso y no se abollan al apretar.

2. Marca el centro

   Recorta el centrador A del tamaño de tu fondo (50, 40 o 30 mm) y sujétalo con cinta bajo el fondo de cada vaso. El punto central marca dónde va el agujero.

3. Haz el agujero adulto

   Aplasta una bola de plastilina de unos 2 cm por dentro del vaso, contra el centro del fondo, y deja el vaso boca abajo sobre la mesa: la plastilina sostiene el fondo para que no se hunda. Atraviesa el centro con una chincheta o aguja gruesa, desde fuera hacia dentro, hasta clavarla en la plastilina. Retira la plastilina. El agujero debe ser de 1–1,5 mm, solo un poco más grueso que el hilo.

   Truco: Si el vaso es de papel, pega antes un trocito de cinta por dentro del fondo: el agujero no se rasgará al tirar.

4. Prepara los topes

   Parte un palillo con las tijeras en dos trozos de 15 mm (B), quitando las puntas. Corta 5,2 m de hilo (C) midiéndolo en el suelo con el metro.

5. Pasa el hilo por el primer vaso

   Mete una punta del hilo por el agujero desde fuera, por el fondo, y sácala por la boca del vaso unos 10 cm. Si el hilo se deshilacha, retuerce la punta con un poco de cinta o usa una aguja de lana.

6. Ata el primer tope

   Ata la punta del hilo al centro de un trozo de palillo con un doble nudo apretado. Tira del hilo desde fuera hasta que el palillo quede plano contra el fondo, por dentro. Corta lo que sobre a 5 mm del nudo.

   Comprueba: Tira fuerte del hilo: el palillo no debe salirse por el agujero ni ponerse de punta.

7. Monta el segundo vaso

   Repite con el otro vaso en la otra punta del hilo: pasa el hilo desde fuera por el fondo, átalo al segundo palillo y tira hasta que el palillo quede apoyado en el fondo.

   Comprueba: Los dos vasos quedan con las bocas mirando hacia fuera, una a cada lado del hilo.

8. Separaos hasta tensar

   Cada persona toma un vaso y caminad en direcciones opuestas hasta que el hilo quede recto, a 5 m. Tirad lo justo para que no cuelgue, sin estirar tanto que el fondo se deforme.

   Comprueba: El hilo forma una línea recta y no toca el suelo, árboles, esquinas ni personas.

9. Habla y escucha

   Uno pega la boca del vaso alrededor de la boca y habla con voz normal y clara. El otro apoya el borde de su vaso rodeando la oreja (sin meterlo dentro) y se tapa la otra oreja con la mano. Después, cambiad.

   Truco: Turnaos diciendo «cambio» al terminar cada frase, como los radioaficionados: si los dos habláis a la vez, no se entiende nada.

10. Comprueba la diferencia

    Repetid la misma frase con el hilo flojo (acercaos 50 cm) y luego con el hilo tenso pero tocado en el centro por una tercera persona con dos dedos. Comparad lo que se oye en cada caso.

    Comprueba: Con el hilo flojo o pellizcado la voz casi desaparece; al soltarlo y tensarlo vuelve.

¿Funciona? La prueba

A 5 m de distancia, con el hilo tenso, uno susurra una palabra secreta dentro del vaso. El otro la escucha con el vaso y luego sin vaso (solo por el aire).

Qué debe pasar: Con el vaso, la palabra susurrada se entiende con claridad; sin vaso, a 5 m, un susurro no se oye. Con buen hilo y vasos rígidos funciona hasta 15–20 m.

Si algo falla

• No se oye nada — El hilo está flojo o roza algo (suelo, esquina, la mano). Solución: Separaos más hasta que quede recto y buscad una línea sin obstáculos.
• El palillo se sale por el agujero — El agujero es demasiado grande o el palillo es muy corto. Solución: Usa un trozo de palillo de 15–20 mm atado por el centro o pon un botón. Tapa un agujero grande con cinta y haz otro nuevo.
• Se oye muy flojo — Hilo grueso y peludo o vaso de plástico blando. Solución: Cambia a sedal fino o hilo encerado, y a vasos de plástico rígido o de yogur.
• El fondo del vaso se rompe al tirar — Vaso de papel sin refuerzo o tensión excesiva. Solución: Refuerza el fondo por dentro con un trozo de cinta y tira con menos fuerza: basta con que el hilo no cuelgue.
• Se oye un ruido de roce o zumbido — Los dedos tocan el hilo o el palillo vibra contra el fondo. Solución: Sujeta el vaso solo por el lateral. Si el palillo vibra, pégalo al fondo con un trocito de cinta.
• Se oye el sonido pero no se entiende — Se habla demasiado alto o demasiado rápido y el vaso satura. Solución: Habla con voz normal, despacio y vocalizando. Gritar no ayuda.

Seguridad

• La chincheta o aguja la maneja un adulto con los menores de 7 años; sostén el fondo por dentro con plastilina y sujeta el vaso por el lateral, nunca con la mano debajo del punto que perforas.
• Los trozos de palillo son piezas pequeñas: fuera del alcance de menores de 3 años.
• No tenséis el hilo cruzando zonas de paso, escaleras o bicicletas: alguien puede tropezar o engancharse en el cuello.
• No grites dentro del vaso cuando el otro lo tiene en la oreja ni tires de golpe del hilo mientras escucha.
• Si usas latas, lima los bordes y cúbrelos con cinta aislante: cortan.

La ciencia detrás

Para los niños

Cuando hablas, tu voz hace temblar el aire, y ese temblor hace temblar el fondo del vaso como la piel de un tambor. El fondo tira y suelta el hilo muy, muy deprisa, y el temblor corre por el hilo hasta el otro vaso. Allí el fondo vuelve a temblar y mueve el aire junto a la oreja de tu amigo, que oye tu voz. Si el hilo está flojo, el temblor se pierde como cuando intentas empujar a alguien con una cuerda floja.

Para el adulto

El sonido es una onda mecánica de presión. Al hablar, la presión del aire dentro del vaso oscila (≈ 100–4000 Hz para la voz) y hace vibrar el fondo, que actúa como diafragma acoplado al hilo. El hilo tenso transmite la perturbación como onda longitudinal (y parcialmente transversal) a una velocidad que depende de su rigidez y tensión: varios cientos a miles de m/s en nailon, frente a 343 m/s en el aire. Lo esencial no es la velocidad, sino la atenuación: en el aire la energía se reparte en una esfera y cae con el cuadrado de la distancia, mientras que el hilo la guía en una sola dirección con poca pérdida. El segundo diafragma convierte de nuevo la vibración del hilo en ondas de presión junto al oído. Si el hilo está flojo, no puede transmitir fuerza longitudinal y la energía se disipa; si roza un objeto, la vibración se transfiere a ese objeto (amortiguamiento). Por eso funcionan mejor los hilos lisos, poco elásticos y ligeros (sedal, hilo encerado) y los diafragmas rígidos y ligeros (plástico rígido). Es el mismo principio de transducción que usan un micrófono y un auricular, aunque allí la señal viaja como corriente eléctrica.

• vibración: movimiento rápido de ida y vuelta; el sonido es vibración.
• tensión: lo estirado que está el hilo; hace falta para que transmita la vibración.
• diafragma: lámina fina que vibra con el sonido (aquí, el fondo del vaso).
• medio: material por el que viaja el sonido: aire, agua, hilo, madera...
• amortiguar: frenar una vibración hasta que se apaga.

Por edades

• 5–7 años: El adulto hace los agujeros y ata los palillos. El niño decora los vasos, mide el hilo con el metro y juega a decir palabras secretas. Céntrate en «si tiembla, suena» poniendo la mano en la garganta al hablar.
• 8–10 años: Montan el teléfono completo (con ayuda solo para perforar). Comparan hilos y vasos con la tabla del 0 al 3 y descubren qué pasa al pellizcar el hilo.
• 11–12 años: Diseñan un experimento controlado (una sola variable) y buscan la distancia máxima. Reto: construir una centralita de 3–4 vasos y averiguar por qué no conviene que los hilos se crucen.

En grupo o en clase

Parejas: un teléfono por pareja (2 vasos, 5,2 m de hilo, 1 palillo). El adulto perfora todos los vasos antes. Sesión de 45 min en el patio: 15 min de montaje, 15 min de pruebas libres, 15 min de «concurso de distancias» y de la red en Y con varias parejas. Marca con tiza líneas a 5, 10 y 15 m y separa las parejas al menos 2 m para que los hilos no se crucen.

Retos

• Consigue que se oiga una frase completa a 20 m.
• Monta una centralita de 4 vasos (una X con un nudo central) y organiza una conversación por turnos.
• Mejora el teléfono cambiando el fondo del vaso por un globo tenso o papel de horno y compara.
• Haz un teléfono que funcione doblando una esquina sin perder la voz.
• Investiga cómo funcionaba el teléfono de Bell (1876) y dibuja en qué se parece al tuyo.

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