헬륨가스를 마셨을 때 목소리가 변조되는 이유

Question

헬륨가스를 마시고 말을 하면 목소리가 재밋게 변조되서장난을 칠 때 많이 하는 것 같은데 여기서의 과학적 원리가 궁금합니다.헬륨가스를 마시면 성대가 좁아지는 건가요?

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.헬륨 가스는 공기보다 밀도가 작기 때문에, 소리의 전파 속도가 빠르게 됩니다. 그리고 목소리는 기본적으로 공기를 통해 전달되기 때문에, 목소리가 높아지면서 더 빠르게 진동하게 됩니다. 따라서 헬륨 가스를 마시면 목소리가 기존보다 높아지게 됩니다. 반대로, 밀도가 높은 다른 기체를 마셔보면 목소리가 낮아질 수 있습니다. 하지만 헬륨 가스를 마시는 것은 매우 위험합니다. 헬륨 가스는 인체에 유해한 물질이며, 고농도로 마시면 산소 부족으로 의식을 잃거나 숨을 쉴 수 없게 될 수 있습니다. 따라서 헬륨 가스를 마셔서 목소리를 바꾸는 것은 절대로 권장되지 않습니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.우리가 말할 때는 공기를 통해 목에서 생성된 음파가 발성됩니다. 이 음파는 성대에서 발생한 진동을 통해 만들어지며, 이 진동은 공기의 질량과 밀도에 의해 영향을 받습니다. 음성은 공기 분자와 상호 작용하면서 발생하는 진동의 결과로써 형성되는데, 이때 공기 분자의 질량과 밀도가 음성의 음조와 톤을 결정합니다.헬륨은 공기보다 밀도가 낮고, 분자의 질량이 가벼우며 음속이 빠릅니다. 따라서 헬륨 가스를 마시게 되면 발성된 음파가 공기 대신 헬륨 가스를 통해 전달되기 때문에 음파의 진동 특성이 변하게 됩니다.  그 결과 목소리가 변하게 되는 것입니다.

고운푸들16 · Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.목소리란 폐에서 나오는 공기가 성대를 지나며 성대를 진동시켜 만드는 소리입니다.즉 폐에서 나오는 공기의 속도에 따라 성대를 진동시키는 속도가 달라지게 되고 목소리도 달라지게 됩니다.헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 이동속도가 매우 빨라 폐로 들어간 헬륨이 빠져나오는 속도도 공기보다 약 2.7배가 빨라지고 이 때문에 성대도 빠르게 진동시키며 진동수가 증가하게 됩니다.이 때문에 헬륨가스를 흡입하고 말을 하면 발성기관을 통과하는 속도가 약 2.7 배정도 빨라져 고음으로 나오게 되는 것입니다.

화목한다람쥐109 · Answer

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.헬륨의 밀도는 약 0.18 kg/m³으로 약 1.2 kg/m³의 공기보다 밀도가 낮은데, 소리의 경우 매질의 밀도가 낮을수록 이동속도가 빨라지며 진동수가 증가하고 높은 음이 되기 때문에 헬륨가스를 흡입하고 말을 하면 발성기관을 통과한 목소리가 약 2.7 배정도 빨라져 고음으로 나오게 되는 것입니자

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