Întrebare pentru om de știință: De ce heliul distorsionează vocea? De ce heliul schimbă vocea? Un balon, o voce... ce au în comun.

Heliul este al doilea element chimic cel mai abundent din univers, după hidrogen. Cu toate acestea, printre fanii „glumelor” acest gaz inert, desigur, ține palma. Și nu e de mirare: o pufătură de heliu - și este timpul să-ți dai vocea lui Donald Duck.

Heliul aparține grupului de gaze inerte, ceea ce înseamnă că are un anumit grad de efect narcotic. Nu știam? E bine! Conform acestui indicator, heliul este inferior tuturor celorlalte gaze nobile, astfel încât o persoană care decide să-l inhaleze nu va experimenta dependență. Dar este foarte posibil să amuți compania cu ajutorul acestui gaz.

Toată lumea se întreabă de ce vocea se schimbă de la heliu. Este simplu: atunci când este ingerat, gazul acționează asupra corzilor vocale, determinându-le să se contracte. Rezultatul este o voce subțire de „șoarece”. Și pentru a fi precis, totul ține de natura și proprietățile vocii.

Heliul este de departe cel mai „distractiv” gaz inert din lume

Vocea umană este unde sonore create de vibrația corzilor vocale. Heliul este mai dens decât aerul pe care îl respirăm în mod normal. De această densitate depinde direct timbrul vocii, iar frecvența de vibrație a ligamentelor determină înălțimea sunetului emis. Acum este clar de ce vocea se schimbă de la heliu?

Un balon, o voce... ce au în comun?

Istoria nu a păstrat numele primei persoane care a inhalat heliu și a vorbit cu o voce amuzantă. Dar adepții săi fideli nu lasă tradiția să se estompeze și continuă să-i amuze pe toți cei din jur. Tot ce ai nevoie este un balon, o voce și puțină imaginație.

Un balon cu heliu va însenina chiar și cea mai plictisitoare petrecere.

Divertismentul este suficient de sigur, dacă nu este abuzat. Heliul este un gaz inert, inodor și fără gust. Prin urmare, o persoană care a inhalat heliu poate fi recunoscută doar după voce. Și de aceea heliul își schimbă vocea în momentul „recunoașterii” nimeni nu se va gândi - această idee este prea hilară!

Densitatea heliului este de aproape 7 ori mai mică decât cea a aerului obișnuit. Când acest gaz inert este inhalat, corzile vocale își măresc frecvența de vibrație, iar vocea sună pe un ton sporit. Pentru unii, sunetele făcute seamănă cu vocea unui personaj de desene animate, iar pentru alții, scârțâitul unui șoarece sau vorbirea unui bebeluș. Dar, în orice caz, devine în jur.

Dar după ce inhalează fluorură de sulf - un gaz greu, care este de 5 ori, chiar și fetele încep să vorbească într-un bas scăzut.

Este sigură inhalarea heliului?

În general, este considerat destul de sigur, deoarece oxigenul intră în corpul uman împreună cu gazul. În plus, este greu să recunoști o persoană care a inhalat heliu, cu excepția, poate, a momentului în care începe să spună ceva.

Și gazul în sine nu poate fi determinat - nu are nici miros, nici gust. Cu toate acestea, heliul poate provoca unele efecte secundare.

Unii oameni pot prezenta semne de lipsă de oxigen, cum ar fi amețeli, dureri de cap, dificultăți de respirație și greață. Corzile vocale, atunci când heliul este inhalat, vibrează la o frecvență mai mare, ceea ce determină efectul dorit, dar ca urmare pot fi deteriorate, iar acest proces este considerat ireversibil.

Respirațiile profunde și frecvente ale acestui gaz inert pot provoca apariția bulelor de heliu în sânge. Odată ce ajung la creier, pot provoca un accident vascular cerebral și chiar pot fi fatale.

De asemenea, poate fi nesigur să suprasaturați plămânii cu heliu, atunci când conținutul de oxigen din corpul uman este redus semnificativ.

Iată altul fapt interesant: dacă o persoană este plasată temporar într-o cameră care este umplută numai cu heliu, după un timp se va sufoca. Acest lucru se datorează faptului că un astfel de gaz conține doar câteva zecimi de procent de oxigen.

Pe lângă aceasta, putem adăuga că răsfățul cu heliu este deosebit de periculos pentru femeile însărcinate, și nu numai pentru viitoarea mamă, ci și pentru bebelușul ei. Prin urmare, cel mai bine este să admirați pur și simplu bilele luminoase, fără a încerca să inhalați gazul conținut în ele.

Dacă decideți să încercați efectul „gazului de râs” asupra dvs., nu inhalați o cantitate mare de heliu odată. Este mai bine să respirați puțin, iar când efectul gazului dispare, încercați din nou, pur și simplu nu exagerați, pentru că sănătatea și viața sunt cel mai important lucru.

Mulți au încercat să inhaleze heliu din baloane și să vorbească cu o voce neobișnuită și amuzantă sau au privit cum fac prietenii. Vocea umană în același timp devine mai înaltă, mai subțire și seamănă cu a unui copil. De ce are heliul un asemenea efect asupra vocii și există substanțe care au efectul opus?

Baloanele cu heliu sunt disponibile la orice magazin de articole pentru petreceri. Sunt mai ușoare decât baloanele umflate cu aer obișnuit și, dacă sunt eliberate, vor zbura sus, spre cer. Dar dacă dezlegați frânghia și inhalați heliu în plămâni, atunci la expirare se dovedește foarte voce amuzantă.

Sunetele pe care le rostește o persoană apar ca urmare a vibrației corzilor vocale. Legăturile noastre vibrează elastic în aer, a cărui densitate la 20 de grade este de aproximativ 1,2 kg/m 3 . Heliul este un gaz inert, incolor și inodor, a cărui densitate este de câteva ori mai mică decât cea a aerului. La aceeași temperatură, densitatea heliului este de numai 0,18 kg/m 3 . Gazul mai puțin dens în comparație cu aerul nu oferă suficientă rezistență, corzile vocale vibrează la o frecvență mai mare și vocea devine mai ridicată.

Dar un astfel de efect miraculos, după cum sa dovedit, nu este observat la toți oamenii. Pentru unele femei cu voce înaltă în mod natural, inhalarea de heliu nu face nicio diferență.

În mod firesc, se pune întrebarea, nu este dăunător să te distrezi în acest fel? Desigur, respirația heliului este nenaturală pentru o persoană. Gazul în sine este inert chimic, adică în condiții normale nu intră reacții chimice cu substanţele din jur şi nu formează compuşi stabili. Aceasta este baza opiniei că inhalarea de heliu este un divertisment inofensiv. Dar respirația acestui gaz este sigură doar în cantități mici. Inhalarea prelungită de heliu în loc de aer normal va face ca organismul să înceapă să experimenteze o lipsă de oxigen, care poate să nu se termine la fel de distractiv cum a început.

Dar după ce inhalați un alt gaz - fluorură de sulf - puteți observa efectul opus. Acest gaz este foarte dens, de 5 ori mai dens decât aerul obișnuit. Când sunt inhalate, corzile vocale vibrează la o frecvență mai mică, iar vocea devine joasă și aspră, chiar și la fetele tinere care au în mod natural o voce înaltă.

Heliul este un gaz nobil care are o serie de proprietăți specifice. Și, în special, vă permite să schimbați vocea unei persoane, făcându-l să scârțâie, ca personajele de desene animate. Dar de ce se întâmplă acest lucru și ce alte proprietăți are acest gaz? Este sigur să-l inhalați și poate exista? efecte secundare? Cât de studiată este această substanță, unde se utilizează?

Heliul este folosit în multe feluri, cel mai simplu mod de a-l găsi este de la vânzătorii de baloane care îl folosesc pe scară largă. Aceasta este o substanță bine studiată despre care se pot spune destul de multe.

Caracteristici ale heliului

Heliul este un gaz inert și are toate trăsăturile caracteristice acestui grup. Nu are un miros sau gust tipic, este incolor, un nor de heliu nu va diferi ca aspect de aerul din jur. Elementul are o caracteristică care este fixată numai în el - la o temperatură de -268,9 grade Celsius, se lichefiază, dar pentru a-și realiza transformarea în stare solidăîn condiții normale de pământ nu va reuși. Pentru a face acest lucru, este necesar nu numai să scădeți temperatura la 1 K, ci și să creșteți presiunea atmosferică la 25 de atmosfere. Dar acest lucru nu are nimic de-a face cu capacitatea gazului de a schimba vocea unei persoane.

O altă caracteristică a acestei substanțe va fi mai interesantă în cadrul întrebării luate în considerare. Heliul este un gaz extrem de ușor, doar hidrogenul este mai ușor. Este foarte comună în natură, reprezentând aproximativ 23 la sută din toate substanțele din univers cunoscute de om. Materia se naște în stele în timpul fuziunii nucleare. Acest gaz este de 7 ori mai puțin dens decât aerul. atmosfera pământului, fiind al doilea ca uşoară dintre toate cele existente. Doar hidrogenul este în fața lui.

Fapt interesant: este densitatea scăzută care face heliul interesant pentru vânzătorii de baloane. Prin umplerea baloanelor cu el, oamenii le oferă posibilitatea de a se grăbi spre cer. Datorită gazului, este posibil să ridicați în cer nu numai baloane, ci și dirijabile întregi. Materia mai puțin densă tinde în sus, acestea sunt legile fizicii.

Cum reușește gazul să schimbe vocea?

Pentru a înțelege problema modificărilor vocii sub influența heliului, este necesar să se țină seama de faptul că densitatea sa scăzută și să se ia în considerare încă o nuanță - cum reușește o persoană să emită sunete, vorbire. Orice tip de sunet, inclusiv vocea umană, este o vibrație. În ceea ce privește vorbirea umană, aceste sunete sunt produse de mișcarea corzilor vocale, care sunt situate în laringe. Timbrul vocii este format de frecvența oscilațiilor, cu cât acest indicator este mai mare, cu atât vocea este mai mare.

Interesant:

De ce apare raul de mare? Motive pentru a scăpa, fotografii și videoclipuri

Într-un mediu aerian normal, vocea unei persoane rămâne familiară, sunetele sunt produse și transmise într-un mod standard. Dar dacă se schimbă indicatorii mediului, atunci se poate schimba și vocea - într-un mod semnificativ sau nesemnificativ. Unii oameni observă că vocile pot suna ușor diferit chiar și în ceață densă, când umiditatea mediului se schimbă. Și aceasta nu este o părere subiectivă. Când un gaz inert este inhalat, corzile vocale sunt comprimate, frecvența vibrațiilor lor crește semnificativ. Odată cu creșterea frecvenței vibrațiilor, vocea se schimbă și ea, devine mai înaltă, amuzantă.

Există o substanță care dă efectul opus. Dacă fluorura de sulf este inhalată, vocea va suna scăzută, vocea feminină va fi percepută ca un bas masculin. Este unul dintre gazele grele, densitatea sa este de 5 ori mai mare decât cea a aerului.

Este heliul sigur?

LA in termeni generali inhalarea de heliu poate fi considerată distracție relativ sigură, dacă respirați nu numai heliu, ci și aer obișnuit și nu vă răsfățați cu divertismentul cu zel deosebit. Într-adevăr, altfel poți avea înfometare de oxigen. Primele semne ale acestui lucru sunt greața, amețelile, durerile de cap și problemele de respirație. În plus, nu ar trebui să faceți acest lucru în mod regulat, deoarece există riscul de deteriorare a corzilor vocale. Ele trebuie protejate, deteriorarea în această zonă poate fi ireversibilă, dăunând vocii sau făcând imposibilă vorbirea. Aparatul vocal uman este foarte sensibil.

Probabil fiecare dintre noi știe că, dacă inhalați puțin gaz dintr-un balon cu heliu, atunci vocea va deveni mai subțire și va suna amuzant. Dar nu toată lumea va putea răspunde de ce vocea se schimbă din heliu atunci când gazul este inhalat?! Și totul pentru că heliul are o densitate mult mai mică. Corzile vocale vibrează elastic în fluxul de aer. Și întrucât densitatea heliului este de șapte ori mai mică decât aerul, înseamnă că încarcă mult mai puțin ligamentele, motiv pentru care acestea vibrează cu o frecvență mai mare, iar vocea devine scârțâitoare și amuzantă.
Acum să aruncăm o privire mai atentă la cum și de ce heliul schimbă vocea. Mecanica vocii umane este un fenomen biologic uimitor. Totul începe cu faptul că aerul intră în plămâni prin laringe și apoi iese din plămâni sub formă de dioxid de carbon din nou prin laringe. Acest lucru poate fi manipulat în mai multe moduri. De exemplu, poți elibera aerul și tot ce aude alții este sunetul respirației. Dacă trebuie să spuneți ceva, mușchii laringelui și ai corzilor vocale sunt incluși în chestiune.

Aerul din plămâni vă împinge diafragma să se relaxeze. Apoi trece prin trahee și într-o deschidere mică care are două pliuri de piele (coardele vocale) de fiecare parte, sub forma unui V. Pe măsură ce mușchii care controlează vocea se încordează și se relaxează, ei creează vibrația corzile. Când aceste cabluri vibrează, eliberează pulsuri de aer. Tensiunea acestor mușchi creează diferențe de frecvență. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât frecvența este mai mare și, prin urmare, vocea este mai mare. Această frecvență se măsoară în herți (bine, adică de câte ori pe secundă se repetă). De exemplu, aproape toate sunetele vorbirii umane variază în mod obișnuit de la 200 de herți la 8000 de herți.

După ce iese din fereastra vocală, aerul se deplasează într-o zonă a gurii tale care poate fi numită informal tractul tău vocal. Pe măsură ce îți manipulezi limba, maxilarul și buzele, poți modifica frecvențele de rezonanță create de conexiunile tale vocale, producând multe sunete de vorbire diferite.
Sunetul creat de aerul care curge la diferite frecvențe și rezonanțe ne creează vocea. Un alt factor care afectează pasul este grosimea corzilor vocale. Cu cât pliurile pielii sunt mai groase, cu atât vocea este mai profundă și invers - cu atât pliurile sunt mai subțiri și cu atât vocea este mai subțire.

Așa că acum să vorbim despre aerul care iese din plămânii tăi. Numărul de molecule dintr-un volum fix de gaz, ca și volumul de aer din plămâni, nu se modifică în funcție de tipul de gaz (presupunând că presiunea este suficient de scăzută). Atâta timp cât temperatura și presiunea sunt aceleași, nu contează dacă este heliu sau aer, numărul de molecule este același. Masa acestor molecule este apoi măsurată prin greutatea atomică. Greutatea atomică - adimensională cantitate fizica(de aceea funcționează atât de bine pentru un gaz care nu are neapărat o dimensiune dată). Acesta este raportul dintre masa medie a atomilor unui element în comparație cu 1/12 din masa unui atom de carbon-12. Toate acestea, practic, înseamnă că, cu cât numărul este mai mare, cu atât gazul este mai greu.
Heliul are o greutate atomică de 4,002602. Aerul, care este aproximativ 80% azot, are caracteristici diferite în funcție de mediu inconjurator. Din acest motiv, greutatea atomică reală nu poate fi determinată cu exactitate. Cu toate acestea, este de obicei de șapte ori mai greu decât heliul.

Deci, de ce se schimbă vocea din heliu atunci când gazul este inhalat?! Răspunsul constă în modul în care undele sonore circulă printr-un anumit gaz. Cu cât gazul este mai dens sau mai greu, cu atât unda sonoră va fi mai lentă. Heliul este mult mai ușor decât aerul. Atunci viteza undei sonore prin heliu va fi mult mai mare. Deci, atunci când inhalați heliu și îl utilizați ca sursă de sunet perceput, pur și simplu creșteți viteza sau frecvența vocii. Nu schimbi înălțimea, deoarece corzile tale vocale vibrează la aceeași rată ca atunci când folosești aer. De asemenea, nu schimbați configurația tractului vocal. Prin urmare, în timp ce frecvența fundamentală a acordurilor rămâne aceeași, frecvența sunetului auzit de alții crește din cauza undei care trece prin heliu mult mai repede decât prin aer.