Pergunta ao cientista: Por que o hélio distorce a voz? Por que o hélio muda a voz? Um balão, uma voz… o que eles têm em comum.

O hélio é o segundo elemento químico mais abundante no universo depois do hidrogênio. No entanto, entre os fãs de "brincadeira" esse gás inerte, claro, segura a palma da mão. E não é à toa: uma baforada de hélio - e é hora de você dar voz ao Pato Donald.

O hélio pertence ao grupo dos gases inertes, o que significa que tem um certo grau de efeito narcótico. Não sabia? Tudo bem! De acordo com este indicador, o hélio é inferior a todos os outros gases nobres, de modo que uma pessoa que decide inalá-lo não sofrerá dependência. Mas é muito possível divertir a empresa com a ajuda desse gás.

Todo mundo está se perguntando por que a voz muda de hélio. É simples: quando ingerido, o gás age nas cordas vocais, fazendo com que elas se contraiam. O resultado é uma voz fina de "rato". E para ser preciso, é tudo sobre a natureza e as propriedades da voz.

O hélio é de longe o gás inerte mais "divertido" do mundo

A voz humana são ondas sonoras criadas pela vibração das cordas vocais. O hélio é mais denso do que o ar que normalmente respiramos. O timbre da voz depende diretamente dessa densidade, e a frequência de vibração dos ligamentos determina o tom do som emitido. Agora está claro por que a voz muda de hélio?

Um balão, uma voz... o que eles têm em comum?

A história não preservou o nome da primeira pessoa que inalou hélio e falou com uma voz engraçada. Mas seus fiéis seguidores não deixam a tradição desaparecer e continuam a divertir a todos ao redor. Tudo que você precisa é de um balão, uma voz e um pouco de imaginação.

Um balão de hélio vai alegrar até a festa mais chata.

O entretenimento é seguro o suficiente, se não for abusado. O hélio é um gás inerte, inodoro e insípido. Portanto, uma pessoa que inalou hélio só pode ser reconhecida por sua voz. E é por isso que o hélio muda de voz no momento do "reconhecimento" ninguém vai pensar - essa ideia é hilária demais!

A densidade do hélio é quase 7 vezes menor que a do ar comum. Quando esse gás inerte é inalado, as cordas vocais aumentam sua frequência de vibração e a voz soa em tom aumentado. Para alguns, os sons produzidos lembram a voz de um personagem de desenho animado, e para outros, o guincho de um rato ou a fala de um bebê. Mas, em qualquer caso, torna-se ao redor.

Mas depois de inalar fluoreto de enxofre - um gás pesado, que é 5 vezes, até as meninas começam a falar em um baixo baixo.

A inalação de hélio é segura?

Em geral, é considerado bastante seguro, pois o oxigênio entra no corpo humano junto com o gás. Além disso, é difícil reconhecer uma pessoa que inalou hélio, exceto talvez no momento em que ela começa a dizer alguma coisa.

E o gás em si não pode ser determinado - não tem cheiro nem sabor. No entanto, o hélio pode causar alguns efeitos colaterais.

Algumas pessoas podem apresentar sinais de privação de oxigênio, como tontura, dor de cabeça, dificuldade para respirar e náusea. As cordas vocais, ao inalar o hélio, vibram em maior frequência, o que causa o efeito desejado, mas com isso podem ser danificadas, sendo esse processo considerado irreversível.

Respirações profundas e frequentes deste gás inerte podem provocar o aparecimento de bolhas de hélio no sangue. Uma vez que atingem o cérebro, podem causar um acidente vascular cerebral e até ser fatal.

Também pode ser inseguro simplesmente saturar os pulmões com hélio, quando o conteúdo de oxigênio no corpo humano é significativamente reduzido.

Aqui está outro fato interessante: se uma pessoa for colocada temporariamente em uma câmara cheia apenas de hélio, depois de um tempo ela sufocará. Isso se deve ao fato de que esse gás contém apenas alguns décimos de um por cento de oxigênio.

Além disso, podemos acrescentar que mimar com hélio é especialmente perigoso para mulheres grávidas, e não apenas para a futura mãe, mas também para o bebê. Portanto, é melhor simplesmente admirar as bolas de luz, sem tentar inalar o gás contido nelas.

Se você decidir experimentar o efeito do "gás do riso" em si mesmo, não inale uma grande quantidade de hélio de cada vez. É melhor respirar um pouco e, quando o efeito do gás passar, tente novamente, só não exagere, porque a saúde e a vida são o mais importante.

Muitos tentaram inalar hélio de balões e falar com uma voz incomum e engraçada, ou observaram como os amigos fazem isso. A voz humana ao mesmo tempo torna-se mais aguda, mais fina e assemelha-se à de uma criança. Por que o hélio tem tanto efeito na voz e existem substâncias que têm o efeito oposto?

Balões de hélio estão disponíveis em qualquer loja de artigos para festas. Eles são mais leves que balões inflados com ar comum e, se liberados, voarão alto no céu. Mas se você desamarrar a corda e inalar hélio nos pulmões, na expiração fica muito voz engraçada.

Os sons que uma pessoa emite surgem como resultado da vibração das cordas vocais. Nossos feixes vibram elasticamente no ar, cuja densidade a 20 graus é de cerca de 1,2 kg/m 3 . O hélio é um gás inerte, incolor e inodoro, cuja densidade é várias vezes menor que a do ar. Na mesma temperatura, a densidade do hélio é de apenas 0,18 kg/m 3 . O gás menos denso comparado ao ar não oferece resistência suficiente, as cordas vocais vibram em uma frequência mais alta e a voz fica mais aguda.

Mas um efeito tão milagroso, como se viu, não é observado em todas as pessoas. Para algumas mulheres naturalmente de voz alta, inalar hélio faz pouca diferença.

Muito naturalmente, surge a pergunta: não é prejudicial se divertir dessa maneira? Claro, respirar hélio não é natural para uma pessoa. O gás em si é quimicamente inerte, ou seja, em condições normais não entra em reações químicas com substâncias circundantes e não forma compostos estáveis. Esta é a base da opinião de que inalar hélio é um entretenimento inofensivo. Mas respirar esse gás é seguro apenas em pequenas quantidades. A inalação prolongada de hélio em vez de ar normal fará com que o corpo comece a sentir falta de oxigênio, o que pode não terminar tão divertido quanto começou.

Mas depois de inalar outro gás - fluoreto de enxofre - você pode observar o efeito oposto. Este gás é muito denso, 5 vezes mais denso que o ar comum. Quando inaladas, as cordas vocais vibram em uma frequência mais baixa e a voz torna-se baixa e áspera, mesmo em meninas que naturalmente têm uma voz aguda.

O hélio é um gás nobre que possui várias propriedades específicas. E, em particular, permite alterar a voz de uma pessoa, tornando-a estridente, como personagens de desenhos animados. Mas por que isso está acontecendo e que outras propriedades esse gás possui? É seguro inalá-lo, e pode haver efeitos colaterais? Quão estudada é esta substância, onde é usada?

O hélio é usado de várias maneiras, a maneira mais fácil de encontrá-lo é nos vendedores de balões que o usam extensivamente. Esta é uma substância bem estudada sobre a qual muito pode ser dito.

Recursos de hélio

O hélio é um gás inerte e possui todas as características deste grupo. Não tem cheiro ou sabor típicos, é incolor, uma nuvem de hélio não difere na aparência do ar circundante. O elemento tem um recurso que é fixado apenas nele - a uma temperatura de -268,9 graus Celsius, ele se liquefaz, mas para alcançar sua transformação em Estado sólido em condições normais de terra não terá sucesso. Para fazer isso, é necessário não apenas diminuir a temperatura para 1 K, mas também aumentar a pressão atmosférica para 25 atmosferas. Mas isso não tem nada a ver com a capacidade do gás de mudar a voz de uma pessoa.

Outra característica desta substância será mais interessante no âmbito da questão em apreço. O hélio é um gás extremamente leve, apenas o hidrogênio é mais leve. É muito comum na natureza, representando aproximadamente 23% de todas as substâncias no universo conhecidas pelo homem. A matéria nasce nas estrelas durante a fusão nuclear. Este gás é 7 vezes menos denso que o ar. atmosfera da Terra, sendo o segundo mais leve entre todos os existentes. Apenas o hidrogênio está à frente dele.

Fato interessante:é a baixa densidade que torna o hélio interessante para os vendedores de balões. Ao encher balões com ele, as pessoas lhes dão a oportunidade de correr para o céu. Graças ao gás, é possível elevar ao céu não apenas balões, mas também dirigíveis inteiros. A matéria menos densa tende para cima, essas são as leis da física.

Como o gás consegue mudar a voz?

Para entender a questão das mudanças de voz sob a influência do hélio, é necessário levar em consideração o fato de sua baixa densidade e considerar mais uma nuance - como uma pessoa consegue emitir sons, fala. Qualquer tipo de som, incluindo a voz humana, é uma vibração. Quanto à fala humana, esses sons são produzidos pelo movimento das cordas vocais, localizadas na laringe. O timbre da voz é formado pela frequência das oscilações, quanto mais alto esse indicador, mais alta a voz.

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Em um ambiente aéreo normal, a voz de uma pessoa permanece familiar, os sons são produzidos e transmitidos de maneira padrão. Mas se os indicadores do ambiente mudam, a voz também pode mudar - de maneira significativa ou insignificante. Algumas pessoas notam que as vozes podem soar um pouco diferentes mesmo em neblina forte, quando a umidade do ambiente muda. E esta não é uma opinião subjetiva. Quando um gás inerte é inalado, as cordas vocais são comprimidas, a frequência de suas vibrações aumenta significativamente. Com o aumento da frequência das vibrações, a voz também muda, fica mais alta, engraçada.

Existe uma substância que dá o efeito oposto. Se o fluoreto de enxofre for inalado, a voz soará baixa, a voz feminina será percebida como um baixo masculino. É um dos gases pesados, sua densidade é 5 vezes maior que a do ar.

O hélio é seguro?

NO em termos gerais a inalação de hélio pode ser considerada uma diversão relativamente segura, se você respirar não apenas hélio, mas também ar comum, e não se divertir com zelo especial. De fato, caso contrário, você pode ficar sem oxigênio. Os primeiros sinais disso são náuseas, tonturas, dores de cabeça e problemas respiratórios. Além disso, você não deve fazer isso regularmente, pois existe o risco de danos às cordas vocais. Eles devem ser protegidos, os danos nessa área podem ser irreversíveis, prejudicando a voz ou impossibilitando a fala. O aparelho de voz humana é altamente sensível.

Provavelmente cada um de nós sabe que se você inalar um pouco de gás de um balão de hélio, a voz ficará mais fina e soará engraçada. Mas nem todos saberão responder por que a voz muda de hélio quando o gás é inalado?! E tudo porque o hélio tem uma densidade muito menor. As cordas vocais vibram elasticamente na corrente de ar. E como a densidade do hélio é sete vezes menor que a do ar, isso significa que ele carrega muito menos os ligamentos, por isso eles vibram com uma frequência mais alta e a voz fica estridente e engraçada.
Agora vamos dar uma olhada em como e por que o hélio muda a voz. A mecânica da voz humana é um fenômeno biológico incrível. Tudo começa com o fato de que o ar entra nos pulmões pela laringe e depois sai dos pulmões na forma de dióxido de carbono novamente pela laringe. Isso pode ser manipulado de várias maneiras. Por exemplo, você pode liberar o ar e tudo o que os outros ouvem é o som da respiração. Se você precisa dizer alguma coisa, os músculos da laringe e as cordas vocais estão incluídos no assunto.

O ar em seus pulmões empurra seu diafragma para relaxar. Em seguida, ele viaja através de sua traqueia e em uma pequena abertura que tem duas dobras de pele (cordas vocais) de cada lado, em forma de V. À medida que os músculos que controlam sua voz ficam tensos e relaxados, eles criam a vibração de os cordões. Quando esses cordões vibram, eles liberam pulsos de ar. A tensão nesses músculos cria diferenças na frequência. Quanto maior a tensão, maior a frequência e, portanto, mais alta a voz. Essa frequência é medida em hertz (ou seja, quantas vezes por segundo ela se repete). Por exemplo, quase todos os sons da fala humana normalmente variam de 200 hertz a 8000 hertz.

Depois de sair da janela vocal, o ar se move para uma área da boca que pode ser informalmente chamada de trato vocal. Ao manipular sua língua, mandíbula e lábios, você pode alterar as frequências de ressonância criadas por suas conexões vocais, produzindo muitos sons de fala diferentes.
O som criado pelo ar fluindo em diferentes frequências e ressonâncias cria nossa voz. Outro fator que afeta a passada é a espessura das cordas vocais. Quanto mais grossas as dobras da pele, mais profunda a voz e vice-versa - mais finas as dobras e mais fina a voz.

Então agora vamos falar sobre o ar que sai de seus pulmões. O número de moléculas em um volume fixo de gás, como o volume de ar nos pulmões, não muda com o tipo de gás (supondo que a pressão seja baixa o suficiente). Desde que a temperatura e a pressão sejam as mesmas, não importa se é hélio ou ar, o número de moléculas é o mesmo. A massa dessas moléculas é então medida pelo peso atômico. Peso atômico - adimensional quantidade física(é por isso que funciona tão bem para um gás que não tem necessariamente um determinado tamanho). Esta é a razão entre a massa média dos átomos de um elemento em comparação com 1/12 da massa de um átomo de carbono-12. Tudo isso basicamente significa que quanto maior o número, mais pesado o gás.
O hélio tem um peso atômico de 4,002602. O ar, que tem aproximadamente 80% de nitrogênio, tem características diferentes dependendo meio Ambiente. Por causa disso, seu peso atômico real não pode ser determinado com precisão. No entanto, é tipicamente cerca de sete vezes mais pesado que o hélio.

Então, por que a voz muda de hélio quando o gás é inalado?! A resposta está em como as ondas sonoras viajam através de um determinado gás. Quanto mais denso ou pesado o gás, mais lenta será a onda sonora. O hélio é muito mais leve que o ar. Então a velocidade da onda sonora através do hélio será muito maior. Então, quando você inala hélio e o usa como fonte de som percebido, você simplesmente aumenta a velocidade ou a frequência de sua voz. Você não muda o tom, pois suas cordas vocais vibram na mesma proporção que quando você usa o ar. Você também não altera a configuração do seu trato vocal. Portanto, enquanto a frequência fundamental dos acordes permanece a mesma, a frequência do som ouvido pelos outros aumenta devido à onda passando pelo hélio muito mais rápido do que pelo ar.