Bilim adamına soru: Helyum neden sesi bozar? Helyum sesi neden değiştirir? Bir balon, bir ses… bunların ortak noktası ne?

Helyum en bol bulunan ikinci kimyasal element hidrojenden sonra evrende. Bununla birlikte, "şaka yapan" hayranlar arasında, bu atıl gaz elbette avucunu tutar. Şaşılacak bir şey yok: bir nefes helyum - ve Donald Duck'ı seslendirmenin zamanı geldi.

Helyum inert gazlar grubuna aittir, bu da belirli bir derecede narkotik etkiye sahip olduğu anlamına gelir. Bilmiyordum? Önemli değil! Bu göstergeye göre helyum diğer tüm soy gazlardan daha düşüktür, bu nedenle onu solumaya karar veren bir kişi bağımlılık yaşamaz. Ancak bu gazın yardımıyla şirketi eğlendirmek çok mümkün.

Herkes helyumdan sesin neden değiştiğini merak ediyor. Çok basit: Yutulduğunda, gaz ses tellerine etki ederek kasılmalarına neden olur. Sonuç, ince bir "fare" sesidir. Kesin olmak gerekirse, her şey sesin doğası ve özellikleriyle ilgilidir.

Helyum açık ara dünyanın en "eğlenceli" inert gazıdır

İnsan sesi, ses tellerinin titreşmesiyle oluşan ses dalgalarıdır. Helyum normalde soluduğumuz havadan daha yoğundur. Sesin tınısı doğrudan bu yoğunluğa bağlıdır ve bağların titreşim frekansı yayılan sesin perdesini belirler. Şimdi sesin neden helyumdan değiştiği açık mı?

Bir balon, bir ses... Bunların ortak noktası ne?

Tarih, helyumu soluyan ve komik bir sesle konuşan ilk kişinin adını korumadı. Ancak sadık takipçileri, geleneğin kaybolmasına izin vermez ve etrafındaki herkesi eğlendirmeye devam eder. Tek ihtiyacınız olan bir balon, bir ses ve biraz hayal gücü.

Bir helyum balonu en sıkıcı partiyi bile aydınlatacaktır.

Suistimal edilmediği takdirde eğlence yeterince güvenlidir. Helyum kokusuz ve tatsız inert bir gazdır. Bu nedenle helyum soluyan bir kişi ancak sesinden tanınabilir. İşte bu yüzden helyum "tanınma" anında sesini değiştiriyor, kimse düşünmeyecek - bu fikir çok komik!

Helyumun yoğunluğu, normal havanınkinden neredeyse 7 kat daha azdır. Bu inert gaz solunduğunda, ses tellerinin titreşim frekansları artar ve ses daha yüksek bir tonda duyulur. Çıkarılan sesler kimine göre bir çizgi film karakterinin sesine, kimine göre farenin ciyaklamasına ya da bebeğin konuşmasına benziyor. Ancak, her durumda, etrafta olur.

Ancak 5 katı olan ağır bir gaz olan kükürt florürü teneffüs ettikten sonra, kızlar bile alçak sesle konuşmaya başlar.

Helyum solumak güvenli midir?

Genel olarak oksijen insan vücuduna gazla birlikte girdiği için oldukça güvenli kabul edilir. Ek olarak, helyum solumuş bir kişiyi, belki bir şeyler söylemeye başladığı an dışında tanımak zordur.

Ve gazın kendisi belirlenemez - ne kokusu ne de tadı vardır. Ancak helyum bazı yan etkilere neden olabilir.

Bazı insanlar baş dönmesi, baş ağrısı, nefes almada zorluk ve mide bulantısı gibi oksijen yoksunluğu belirtileri yaşayabilir. Helyum solunduğunda ses telleri daha yüksek frekansta titreşir ve bu da istenen etkiyi sağlar ancak bunun sonucunda hasar görebilir ve bu süreç geri döndürülemez kabul edilir.

Bu inert gazın derin ve sık solunması kanda helyum kabarcıklarının ortaya çıkmasına neden olabilir. Beyne ulaştıklarında felce ve hatta ölüme neden olabilirler.

İnsan vücudundaki oksijen içeriği önemli ölçüde azaldığında, akciğerleri helyumla aşırı doyurmak da güvenli olmayabilir.

İşte başka ilginç gerçek: Bir kişi geçici olarak sadece helyumla dolu bir odaya yerleştirilirse, bir süre sonra boğulur. Bunun nedeni, böyle bir gazın oksijen yüzdesinin yalnızca onda birkaçını içermesidir.

Buna ek olarak, helyumla şımartmanın özellikle hamile kadınlar için ve sadece anne adayı için değil bebeği için de tehlikeli olduğunu ekleyebiliriz. Bu nedenle, içlerinde bulunan gazı solumaya çalışmadan ışık toplarına hayran olmak en iyisidir.

"Gülme gazının" etkisini kendi üzerinizde denemeye karar verirseniz, bir seferde çok miktarda helyum solumayın. Birkaç küçük nefes almak daha iyidir ve gazın etkisi geçtiğinde tekrar deneyin, aşırıya kaçmayın çünkü sağlık ve yaşam en önemli şeydir.

Birçoğu balonlardan helyum solumaya ve alışılmadık, komik bir sesle konuşmaya çalıştı veya arkadaşlarının bunu nasıl yaptığını izledi. İnsan sesi aynı zamanda yükselir, incelir ve bir çocuğunkine benzer. Helyumun ses üzerinde neden böyle bir etkisi var ve bunun tersi etkiye sahip maddeler var mı?

Helyum balonları herhangi bir parti malzemeleri satan mağazada mevcuttur. Sıradan hava ile şişirilmiş balonlardan daha hafiftirler ve serbest bırakıldıklarında gökyüzüne doğru uçarlar. Ancak ipi çözer ve helyumu ciğerlerinize çekerseniz, o zaman ekshalasyonda çok komik ses.

Bir kişinin çıkardığı sesler, ses tellerinin titreşimi sonucunda ortaya çıkar. Demetlerimiz, yoğunluğu 20 derecede yaklaşık 1,2 kg/m3 olan havada elastik olarak titreşir. Helyum, yoğunluğu havanınkinden birkaç kat daha düşük olan inert, renksiz ve kokusuz bir gazdır. Aynı sıcaklıkta helyumun yoğunluğu sadece 0,18 kg/m3'tür. Havaya göre daha az yoğun olan gaz yeterli direnç göstermez, ses telleri daha yüksek frekansta titreşir ve ses yükselir.

Ancak ortaya çıktığı gibi böylesine mucizevi bir etki tüm insanlarda görülmez. Doğal olarak yüksek sesli bazı kadınlar için helyumu solumak çok az fark yaratır.

Oldukça doğal olarak şu soru ortaya çıkıyor, bu şekilde eğlenmek zararlı değil mi? Elbette helyum solumak bir insan için doğal değildir. Gazın kendisi kimyasal olarak inerttir, yani normal koşullar altında çevredeki maddelerle kimyasal reaksiyonlara girmez ve kararlı bileşikler oluşturmaz. Helyum solumanın zararsız bir eğlence olduğu görüşünün temeli budur. Ancak bu gazı solumak yalnızca küçük miktarlarda güvenlidir. Normal hava yerine helyumun uzun süre solunması, vücudun oksijen eksikliği yaşamaya başlamasına neden olur ve bu, başladığı kadar eğlenceli bitmeyebilir.

Ancak başka bir gazı - kükürt florür - teneffüs ettikten sonra, ters etkiyi gözlemleyebilirsiniz. Bu gaz çok yoğundur, normal havadan 5 kat daha yoğundur. Teneffüs edildiğinde ses telleri daha düşük bir frekansta titreşir ve doğal olarak yüksek bir sese sahip olan genç kızlarda bile ses alçak ve pürüzlü hale gelir.

Helyum, bir takım spesifik özelliklere sahip soy bir gazdır. Ve özellikle, bir kişinin sesini değiştirerek onu çizgi film karakterleri gibi gıcırdatmanıza olanak tanır. Peki bu neden oluyor ve bu gazın başka hangi özellikleri var? Onu solumak güvenli mi ve olabilir mi? yan etkiler? Bu madde ne kadar çalışılıyor, nerelerde kullanılıyor?

Helyum birçok şekilde kullanılır, onu bulmanın en kolay yolu onu yoğun olarak kullanan balon satıcılarındandır. Bu, hakkında çok şey söylenebilecek, iyi çalışılmış bir maddedir.

Helyum Özellikleri

Helyum inert bir gazdır ve bu grubun tüm özelliklerine sahiptir. Tipik bir kokusu veya tadı yoktur, renksizdir, helyum bulutu çevredeki havadan görünüş olarak farklı olmayacaktır. Elemanın yalnızca içinde sabit olan bir özelliği vardır - -268.9 santigrat derece sıcaklıkta sıvılaşır, ancak dönüşümünü sağlamak için katı hal normal toprak koşullarında başarılı olmaz. Bunu yapmak için sadece sıcaklığı 1 K'ye düşürmek değil, aynı zamanda atmosfer basıncını 25 atmosfere çıkarmak da gereklidir. Ancak bunun, gazın bir kişinin sesini değiştirme yeteneği ile hiçbir ilgisi yoktur.

Bu maddenin bir başka özelliği, ele alınan soru çerçevesinde daha ilginç olacaktır. Helyum son derece hafif bir gazdır, sadece hidrojen daha hafiftir. Doğada çok yaygındır ve evrendeki insanoğlunun bildiği tüm maddelerin yaklaşık yüzde 23'ünü oluşturur. Madde, nükleer füzyon sırasında yıldızlarda doğar. Bu gaz havadan 7 kat daha az yoğundur. Dünya atmosferi, mevcut olanlar arasında en hafif ikinci olan. Önünde sadece hidrojen var.

İlginç gerçek: helyumu balon satıcıları için ilgi çekici kılan düşük yoğunluktur. İnsanlar onunla balonları doldurarak onlara gökyüzüne uçma fırsatı veriyor. Gaz sayesinde sadece balonları değil, tüm hava gemilerini de gökyüzüne kaldırmak mümkündür. Daha az yoğun madde yukarı doğru yönelir, bunlar fizik kanunlarıdır.

Gaz sesi değiştirmeyi nasıl başarıyor?

Helyumun etkisi altındaki ses değişiklikleri konusunu anlamak için, düşük yoğunluğu gerçeğini hesaba katmak ve bir nüansı daha düşünmek gerekir - bir kişi nasıl ses çıkarmayı, konuşmayı başarır. İnsan sesi dahil her tür ses bir titreşimdir. İnsan konuşmasına gelince, bu sesler gırtlakta bulunan ses tellerinin hareketiyle üretilir. Sesin tınısı salınımların frekansından oluşur, bu gösterge ne kadar yüksekse ses o kadar yüksek olur.

İlginç:

Deniz tutması neden oluşur? Kurtulmanın nedenleri, fotoğraflar ve videolar

Normal hava ortamında kişinin sesi tanıdık kalır, sesler standart bir şekilde üretilir ve iletilir. Ancak ortamın göstergeleri değişirse, ses de değişebilir - önemli veya önemsiz bir şekilde. Bazı insanlar, ortamın nemi değiştiğinde, yoğun siste bile seslerin biraz farklı çıkabileceğini not eder. Ve bu öznel bir görüş değil. İnert bir gaz solunduğunda ses telleri sıkıştırılır, titreşimlerinin sıklığı önemli ölçüde artar. Titreşim frekansının artmasıyla ses de değişir, yükselir, komikleşir.

Ters etki veren bir madde var. Kükürt florür solunursa ses alçaltılır, kadın sesi erkek bası olarak algılanır. Ağır gazlardan biridir, yoğunluğu havanınkinden 5 kat fazladır.

helyum güvenli mi

İÇİNDE genel anlamda Sadece helyumu değil, aynı zamanda sıradan havayı da solursanız ve özel bir şevkle eğlenceye kendinizi kaptırmazsanız, helyum solumak nispeten güvenli bir eğlence olarak kabul edilebilir. Gerçekten de, aksi takdirde oksijen açlığı yaşayabilirsiniz. Bunun ilk belirtileri mide bulantısı, baş dönmesi, baş ağrısı ve solunum problemleridir. Ayrıca bunu düzenli olarak yapmamalısınız çünkü ses tellerine zarar verme riski vardır. Korunmaları gerekir, bu bölgedeki hasar geri döndürülemez, sese zarar verebilir veya konuşmayı imkansız hale getirebilir. İnsan sesi aygıtı oldukça hassastır.

Muhtemelen her birimiz, bir helyum balonundan biraz gaz çekerseniz, sesin inceleceğini ve kulağa komik geleceğini biliyoruz. Ancak gaz solunduğunda sesin neden helyumdan değiştiğini herkes cevaplayamayacak mı? Ve hepsi helyumun çok daha düşük bir yoğunluğa sahip olması nedeniyle. Ses telleri hava akımında elastik olarak titreşir. Ve helyumun yoğunluğu havadan yedi kat daha az olduğu için, bağları çok daha az yüklediği anlamına gelir, bu yüzden daha yüksek frekansla titreşirler ve ses gıcırtılı ve komik hale gelir.
Şimdi helyumun sesi nasıl ve neden değiştirdiğine daha yakından bakalım. İnsan sesinin mekaniği inanılmaz bir biyolojik fenomendir. Her şey, havanın gırtlak yoluyla akciğerlere girmesi ve ardından gırtlak yoluyla tekrar karbondioksit şeklinde akciğerleri terk etmesiyle başlar. Bu, birkaç şekilde manipüle edilebilir. Örneğin, havayı serbest bırakabilirsiniz ve başkaları tarafından duyulan tek şey nefes alma sesidir. Bir şey söylemeniz gerekirse gırtlak kasları ve ses telleri işin içine girer.

Akciğerlerinizdeki hava gevşemesi için diyaframınızı iter. Daha sonra nefes borunuzdan geçerek her iki tarafında V şeklinde iki kat deri (ses telleri) bulunan küçük bir açıklığa gider. kordonlar Bu kordonlar titreştiğinde, hava darbeleri salarlar. Bu kaslardaki gerilim, frekansta farklılıklar yaratır. Voltaj ne kadar yüksek olursa, frekans o kadar yüksek olur ve dolayısıyla ses de o kadar yüksek olur. Bu frekans hertz cinsinden ölçülür (yani, saniyede kaç kez tekrar eder). Örneğin, neredeyse tüm insan konuşma sesleri tipik olarak 200 hertz ila 8000 hertz arasındadır.

Ses penceresinden çıktıktan sonra hava, ağzınızın gayri resmi olarak ses yolunuz olarak adlandırılabilecek bir bölgesine hareket eder. Dilinizi, çenenizi ve dudaklarınızı hareket ettirirken, ses bağlantılarınız tarafından yaratılan rezonans frekanslarını değiştirerek birçok farklı konuşma sesi üretebilirsiniz.
Farklı frekans ve rezonanslarda akan havanın oluşturduğu ses, sesimizi oluşturur. Adımları etkileyen bir diğer faktör de ses tellerinin kalınlığıdır. Derinin kıvrımları ne kadar kalınsa, ses o kadar derindir ve bunun tersi de kıvrımlar o kadar ince ve ses o kadar incedir.

O halde şimdi ciğerlerinizden çıkan hava hakkında konuşalım. Akciğerlerdeki hava hacmi gibi sabit bir gaz hacmindeki molekül sayısı gazın türüne göre değişmez (basıncın yeterince düşük olduğu varsayılarak). Sıcaklık ve basınç aynı olduğu sürece helyum veya hava fark etmez, molekül sayısı aynıdır. Bu moleküllerin kütlesi daha sonra atom ağırlığı ile ölçülür. Atom ağırlığı - boyutsuz fiziksel miktar(belirli bir boyuta sahip olması gerekmeyen bir gaz için bu kadar iyi çalışmasının nedeni budur). Bu, bir elementin atomlarının ortalama kütlesinin, bir karbon-12 atomunun kütlesinin 1/12'sine oranıdır. Bütün bunlar temel olarak, sayı ne kadar yüksekse, gazın o kadar ağır olduğu anlamına gelir.
Helyumun atom ağırlığı 4.002602'dir. Yaklaşık %80'i nitrojen olan hava, bağlı olarak farklı özelliklere sahiptir. çevre. Bu nedenle, gerçek atom ağırlığı tam olarak belirlenemez. Bununla birlikte, tipik olarak helyumdan yaklaşık yedi kat daha ağırdır.

Peki, gaz solunduğunda neden helyumdan ses değişiyor?! Cevap, ses dalgalarının belirli bir gazdan nasıl geçtiğinde yatmaktadır. Gaz ne kadar yoğun veya ağır olursa, ses dalgası o kadar yavaş olur. Helyum havadan çok daha hafiftir. O zaman ses dalgasının helyumdaki hızı çok daha yüksek olacaktır. Yani helyumu soluduğunuzda ve onu algılanan ses kaynağı olarak kullandığınızda, basitçe sesinizin hızını veya frekansını artırırsınız. Ses telleriniz havayı kullandığınızdakiyle aynı hızda titreştiği için perdeyi değiştirmezsiniz. Ayrıca ses yolunuzun konfigürasyonunu da değiştirmezsiniz. Bu nedenle, akorların temel frekansı aynı kalırken, helyumdan havadan çok daha hızlı geçen dalga nedeniyle başkalarının duyduğu sesin frekansı artar.