헬륨가스의 목소리가 변하는 원리와 위험성
유튜브나 인터넷방송에서 보면 헬륨가스 마시고 방송하면 목소리가 변하더라구요.
이 목소리가 변하는 원리가 대체 무엇인지 궁금합니다.
또 위험성은 없는지도 궁금합니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
소리는 공기를 매질로 하여 이동하게 됩니다. 헬륨의 경우 공기보다 밀도가 작아 풍선을 넣으면 뜨게 되는데 우리 성대에 공기가 아닌헬륨으로 채워지게 되면 소리를 전달해주는 매질인 헬륨은 밀도가 작아 그만큼 소리는 빠르게 통과하게 되며 평소보다 높은 목소리가 나오게 되는 원리 입니다.
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안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.
헬륨 가스를 마시면 목소리가 매우 높아지는 것은 헬륨 분자가 목소리를 만드는 기관인 성대 주위를 지나가면서 음성의 높이를 높여주기 때문입니다. 이는 헬륨 분자의 질량이 공기 분자보다 더 가볍기 때문에 발생합니다.
하지만, 헬륨 가스를 직접 마시는 것은 매우 위험합니다. 헬륨 가스는 무색, 무취이며, 인체에 무해해 보이지만, 고농도로 노출되면 산소 대신 헬륨 가스를 흡입하기 때문에 호흡 곤란, 혼수, 심지어 사망에 이르는 위험이 있습니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
목소리는 폐에서 나오는 공기가 성대를 지나며 성대를 진동시켜 만드는 소리로 폐에서 나오는 공기의 속도가 달라지면 성대를 진동시키는 속도가 달라져 목소리도 달라지게 됩니다.
헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 이동속도가 매우 빠릅니다. 폐로 들어간 헬륨이 빠져나오는 속도도 공기보다 약 2.7배가 빨른데여, 헬륨을 마신 경우 헬륨이 빠져나오며 성대도 빠르게 진동시키며 진동수가 증가하게 됩니다.
이 때문에 헬륨가스를 흡입하고 말을 하면 성대의 진동도 약 2.7 배정도 빨라져 고음으로 나오게 되는 것입니다.
그리고 헬륨으로 인한 위험성은 없다고 보셔도 됩니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
헬륨가스는 분자량이 4정도로 일반공기에 비해 무게가 1/4밖에 나가지 않습니다.
이렇게 가벼운 헬륨가스를 마시게 되면 성대가 똑같이 진동을 하게 되더라도 공기가 떨리는 정도와 헬륨가스가 떨리는 정도는 다르게됩니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
헬륨은 공기보다 더 가볍기 때문에, 헬륨가스를 말하면 목소리가 웃긴 소리로 바뀌는 것을 경험해 보신 분들이 많을겁니다. 이는 헬륨 분자가 공기 분자보다 더 가벼워서 음성 주파수를 증가시키기 때문입니다. 따라서, 고음으로 말하면 목소리가 매우 높아지고, 저음으로 말하면 목소리가 매우 깊어집니다.
헬륨가스가 가지는 위험성은 불활성 기체이기 때문에, 인체에 직접적인 해로운 작용을 미치지는 않습니다. 그러나, 헬륨가스는 공기보다 더 가벼우기 때문에, 헬륨가스를 마시면 폐에 공기대신 헬륨이 충전될 수 있어서 호흡곤란을 유발할 수 있습니다.
또한, 헬륨가스는 가연성이 아니지만 고압으로 채워진 헬륨용기를 불에 가까이 하면 터질 수 있습니다. 따라서, 헬륨가스를 다룰 때에는 안전을 위해 적절한 조치를 취해야 합니다. 또한, 헬륨가스는 대기 중에서도 자연적으로 발생하기 때문에, 이러한 자연적인 방출량을 적절하게 관리하지 않으면 대기 오염의 원인이 될 수도 있습니다.
헬륨은 비교적 가벼운 기체로, 공기보다 밀도가 작아 공기 중에서 상승하는 경향이 있습니다. 이로 인해 호흡 시 헬륨을 마시면 음성 기관에 있는 성대를 지나갈 때 속도가 빨라지며, 음성 파장의 진동수가 증가합니다. 이로 인해 음성의 빈도수가 높아지면서 기존 목소리가 높아지는 효과가 있습니다.
하지만 헬륨은 무색, 무취, 무맛이지만 대량으로 마시면 체내 산소를 대체하여 질식으로 이어질 위험이 있습니다. 또한 호흡 시 헬륨을 마시는 것은 매우 위험하며, 즉각적인 유해 반응을 유발할 수 있으므로 반드시 피해야 합니다. 따라서 헬륨을 마시는 것은 절대 권장되지 않으며, 위험한 행동입니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.헬륨 가스의 목소리가 높아지는 원리는 헬륨 분자의 질량이 매우 가벼워서, 목소리를 내는 데 필요한 속도와 관련이 있습니다. 즉, 헬륨 가스를 입에 넣고 발성을 하면, 공기 대비 헬륨 분자의 질량이 매우 가볍기 때문에 음성 주파수가 상승하여 목소리가 매우 높아집니다.
헬륨 가스의 위험성은 헬륨 가스 자체가 유독하지는 않지만, 공기 대비 비교적 적은 밀도를 가지기 때문에 높은 부동력을 가지고 있어 불안정한 상태에서 사용할 경우 폭발하거나 화재가 발생할 수 있습니다. 또한, 헬륨 가스는 공기와 혼합되지 않고 상대적으로 적은 밀도를 가지기 때문에, 폐로 진입할 경우 호흡곤란을 유발할 수 있습니다. 따라서, 헬륨 가스를 사용할 때에는 적절한 안전조치를 강구하고 사용해야 합니다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
헬륨은 공기대비 밀도가 7배이상 낮기때문에 소리가 빠르게 전달이 되고 속도가 빠른만큼 고음의 목소리가 나옵니다.
헬륨가스는 소량은 괜찮지만 한번에 많은양을 들이마시면 혈류장애를 일으키거나 뇌에 산소가 공급되지 않아 사망할 수 있다고 합니다.
이상입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
헬륨은 가스 중 가장 가벼운 원소로, 공기보다 가벼워서 입에 불어 넣으면 목소리가 올라갑니다. 이는 목소리가 발생할 때 행해지는 과정 중 하나인 공명 과정에서 발생하는 것입니다.
공명은 공기 분자들 사이에서 소리가 전파될 때 일어나는 현상으로, 목소리가 발생할 때 목에서 나온 소리가 입을 통해 나가면서 공기 분자들을 진동시키게 됩니다. 이때 헬륨 가스를 마시면, 헬륨 가스 분자가 공기 분자보다 가벼우므로 헬륨 가스 분자와 공기 분자 사이의 충돌이 줄어들게 되어 소리의 진폭이 작아지게 됩니다. 따라서 목소리가 더 높아지는 것처럼 들리는 것입니다.
하지만 헬륨 가스는 산소 대신 흡입될 경우 산소의 공급이 끊겨서 질식으로 이어질 수 있으므로 위험할 수 있습니다. 또한, 헬륨 가스를 직접 마시는 것은 추천되지 않습니다. 따라서 이러한 실험은 전문가나 안전한 시설에서만 시행해야 하며, 개인적으로 시도하면 안 됩니다.