헬륨가스를 들이마시면 목소리가 변형되는 과학적 이유가 궁금해요.
예전에 티비에서보면 사람 목소리가 이상하게 변형되어 들리던데요. 헬륨가스를 마시게 되면 목소리가 높게 나온다고 들어서요. 어떤 과학적 이유로 이렇게 변형되어 나오는지 궁금합니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
헬륨가스를 마시게 되면 목소리가 높게 나오는 이유는 간단합니다. 헬륨은 가스 중에서 가장 가벼운 원소이기 때문에 우리 몸 안에서도 가장 빠르게 움직입니다. 그래서 헬륨가스를 마시게 되면 목소리가 높게 나오는 것이죠.
우리 목소리는 기본적으로 공기를 통해 발생하는 소리입니다. 공기는 우리 몸 안에서 발생하는 소리를 전달하는 매질 역할을 하고 있습니다. 하지만 헬륨가스는 공기보다 더 가볍기 때문에 목소리를 전달하는 속도가 더 빠릅니다. 그래서 헬륨가스를 마시게 되면 목소리가 높게 나오는 것이죠.
그리고 헬륨가스는 공기보다 밀도가 낮기 때문에 우리 목소리를 더욱 더 높게 만들어줍니다. 이는 우리 목소리가 발생하는 곳인 성대에서 발생하는 소리의 진동이 더 빠르게 전달되기 때문입니다.
하지만 헬륨가스를 마시는 것은 건강에 좋지 않으니까요. 헬륨가스는 산소를 대신하게 되어 우리 몸에 산소가 부족해질 수 있습니다. 그래서 헬륨가스를 마시는 것은 자제하는 것이 좋습니다.
제가 흔히 아는 풍선 안에 들어있는 헬륨가스는 산소가 부족한 상태에서 마시는 것이 아니기 때문에 안전하게 즐길 수 있습니다. 하지만 그래도 너무 많이 마시는 것은 좋지 않으니까요.
헬륨가스를 마시게 되면 목소리가 높게 나오는 이유는 이렇게 설명할 수 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.
헬륨가스를 마셨을 때 목소리가 변조되는 것은 '도날드 덕 효과'라고 불립니다. 헬륨가스로 인해 목소리가 변하는 현상은 밀도의 차이 때문인데요, 보통 공기의 밀도는 29g/제곱센티미터이며 이 때 공기를 통과하는 소리의 속도는 0도일 때 약 331m/s입니다. 하지만 헬륨 가스는 0도일 때 밀도가 4g/제곱센티미터로 공기보다 훨씬 낮습니다. 그렇기 때문에 공기보다 밀도가 낮아 헬륨을 통과하는 소리의 속도가 공기를 통과할 때보다 2.7배가 빨라지게 됩니다. 공기보다 밀도가 낮다는 것을 헬륨을 이루고 있는 물질이 공기보다 덜 뭉쳐있다는 것이고, 따라서 소리가 더 빨리 지나갈 수 있게 됩니다. 이 때문에 성대의 진동수 또한 2.7배로 늘어나면서 평소보다 더 높은 소리를 내게 됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
사람이 말을 할 때, 성대에서 공기를 울리면서 소리를 만들어냅니다. 이때, 소리의 진동수와 음량이 결정됩니다. 진동수가 높을수록 소리는 높아지고, 진동수가 낮을수록 소리는 낮아집니다. 음량은 소리의 크기를 나타내는 것으로, 진동의 강도에 따라 결정됩니다. 헬륨가스는 공기보다 밀도가 낮습니다. 밀도가 낮다는 것은 공기보다 덜 뭉쳐 있다는 뜻입니다. 따라서, 헬륨가스를 마시게 되면 성대를 통과하는 공기의 밀도가 낮아집니다. 공기의 밀도가 낮아지면, 소리의 진동수가 높아지게 됩니다. 따라서, 헬륨가스를 마시면 목소리가 높아지는 것입니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 밀도 차이: 헬륨은 공기보다 밀도가 낮습니다. 목소리는 공기의 진동으로 만들어지며, 공기가 진동을 전달하는 데 중요한 역할을 합니다. 헬륨을 들이마시면 헬륨의 가벼운 밀도 때문에 목소리를 생성하는 공기의 진동이 빠르게 전파되어 음성의 음높이가 올라갑니다.
2. 음속 변화: 헬륨은 공기보다 음속이 빠릅니다. 음성은 공기 중에서 속도에 의해 형성됩니다. 헬륨을 들이마시면 헬륨 분자의 속도가 더 빠르므로 소리의 속도가 더 빨라집니다. 이로 인해 음성은 더 높은 음높이로 들리게 됩니다.
3. 공명 주파수: 헬륨은 음성 주파수를 변형시키는 공명 주파수와 관련된 공기와의 상호작용을 다르게 합니다. 이로 인해 음성의 공명 주파수가 변화하여 목소리가 비틀거리고 왜곡되어 들리게 됩니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
목소리가 높고, 낮음은 성대가 얼마나 많이 떨리느냐에 따라 다릅니다.
성대가 같은 시간동안 많이 떨려서 소리의 진동수가 높으면 고음, 그 반대는 저음이라고 해요. 헬륨이 공기보다 밀도가 작으니 그만큼 속력이 빠릅니다. 속력이 빠르면 성대를 더 많이 떨게 만드어서 헬륨가스를 마시게 되면 목소리가 변합니다.
한마디로 헬륨가스를 마시게 되면 소리의 주파수는 보통 공기보다 약 2.7배 정도가 높아서 평상시보다 높게 된답니다.