헬륨가스를 마시면 목소리가 변하는 이유는 무엇때문인가요?

Question

예능 프로그램을 보면 심심치 않게 헬륨가스를 마시고서 변한 목소리의 연예인들을 볼 수 있는데요, 문득 어떤 원리로써 그렇게 되는지 궁금하더라고요.

헬륨가스를 마시면 어떤 원리로 목소리가 변하게 되는 걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

헬륨 가스를 마시면 목소리가 변하는 이유는 헬륨의 물리적 특성 때문입니다. 헬륨은 공기보다 가벼우며 음파의 속도가 더 빠릅니다. 이로 인해 헬륨 가스를 마시면 목소리가 높아지게 됩니다. 이러한 현상은 도날드 덕 효과라고도 불립니다.

음성 발생과정: 목소리는 폐에서 나오는 공기가 목 아랫부분에 있는 성대 중앙을 통과한 다음 발성 통로를 지나 밖으로 나오면서 만들어집니다. 성대의 긴장으로 인해 공기압력이 변화되고 성대와 그 사이의 공기가 진동해서 소리가 다양하게 만들어지게 됩니다. 이때 소리 진동수가 목소리의 높낮이를 결정하는 것으로 이러한 과정을 통해 사람마다 각기 다른 목소리를 갖게 됩니다.

헬륨의 특성: 헬륨은 공기보다 더 가벼우며 음파의 속도가 더 빠릅니다. 헬륨 가스를 입안에 머금으면 입안의 공기 밀도와 소리의 진동수가 변하게 됩니다. 이로 인해 목소리가 평상시보다 높게 들립니다.

따라서 헬륨을 마시면 목소리가 높아지는 이유는 헬륨의 밀도가 공기보다 낮기 때문입니다. 이러한 현상은 재미로 즐기는 것이 좋지만, 너무 많은 양을 마시면 산소의 대체로 인해 질식 사고가 발생할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

이것은 헬륨가스의 물리적 특성 때문에 발생하는 현상입니다. 헬륨가스는 공기보다 더 가벼운 기체로서 입을 통해 체내로 들어가면 목소리를 만드는 기관인 성대를 짧고 빠르게 진동시킵니다. 이 진동이 빠르면 빠를수록 높은 음을 내게 되는데 헬륨가스는 공기보다 더 빠르게 진동을 전달하기 때문에 목소리가 더 높아지게 됩니다.

그리고 헬륨가스는 공기보다 더 밀도가 낮기 때문에 입을 통해 나오는 소리가 더욱 커지게 됩니다. 이로 인해 목소리가 더 크고 깊어지는 것처럼 들리게 됩니다.

하지만 이러한 변화는 일시적인 것으로 헬륨가스가 체내에서 제거되면 목소리는 다시 원래대로 돌아오게 됩니다. 그리고 헬륨가스를 너무 많이 마시면 호흡기에 문제를 일으킬 수 있으니 적절한 양을 유지하는 것이 중요합니다.

이처럼 헬륨가스를 마시면 목소리가 변하는 이유는 물리적인 원리에 기반한 것이며 이를 이용해 예능 프로그램에서 재미있는 효과를 내는 것입니다. 감사합니다.

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Answer 3

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 소리는 매질의 진동을 통해서 전파되는 파동입니다. 그런데 헬륨을 마시면 헬륨가스가 공기보다 전송 속도가 3배 이상 빨라서 헬륨가스로 매질이 사용되면서 약 10~20초정도 목소리의 음이 높아지는 현상이 발생합니다.(도움 : 위키백과 - 헬륨)

Answer 4

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

헬륨은 공기보다 비중이 많이 낮기 떄문에 빠르게 이동을 합니다. 그렇기에 헬륨가스를 마시면 밀도가 낮은 헬륨 특성때문에 성대의 진동수가 증가해 평소보다 목소리가 다르게 나옵니다.

Answer 5

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

헬륨 가스를 마시면

목소리가 변하는

이유는 음속의 변화

때문입니다.

음속은 매질의 밀도와

탄성에 비례합니다.

헬륨 가스는 공기보다

밀도가 훨씬 낮기 때문에

헬륨 가스를 통과하는 음속은 공기를 통과하는 음속보다 2.7배 빠릅니다.

목소리는 성대에서 발생한 소리가 입 안에서 공명하여 만들어지는데,

공명하는 소리의 속도는 입 안에 있는 공기의 밀도에 따라 달라집니다.

헬륨 가스를 마시면 입 안의 공기가 헬륨으로 대체되고,

헬륨 가스는 공기보다 밀도가 낮기 때문에 공명하는 소리의 속도가 빨라집니다.

헬륨 가스를 마시면 목소리가 높고 가늘게 변하는 것입니다.

헬륨 가스를 너무 많이 마시면 건강에 해로울 수 있습니다.

헬륨 가스는 폐의 산소를 대체하여 질식을 유발할 수 있으며,

또한 고막 손상을 일으킬 수도 있습니다. 따라서 헬륨 가스를 마실 때는 주의해야 합니다.

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Answer 6

안녕하세요. 김채원 과학전문가입니다.

목소리는 공기가 성대를 지나가며 떨리게만들며 만들어지고, 초당떨리는정도를 나타내는 주파수에 따라 음의 높낮이가 달라집니다.

헬륨가스는 공기보다 가벼워 이 목소리의 주파수를 높여 얇고 높은목소리가 나오게 만듭니다.

Answer 7

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

헬륨가스를 마시면 목소리가 변하는 이유는 헬륨의 밀도가 공기보다 낮기 때문입니다. 소리는 매질의 밀도가 낮을수록 더 빨리 이동하며, 이는 진동수 증가와 높은 음으로 이어집니다. 따라서 헬륨 가스를 흡입하면 발성기관을 통과하는 목소리가 약 2.7배 빠르게 진동하여 평소보다 높은 목소리로 나오는 것입니다.

Answer 8

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

헬륨가스는 일반공기보다 매우 가벼워 성대를지나갈때 더 많은 떨림이 일어나도록 유도합니다. 그래서 목소리의 주파수가 올라가 높은음을 나게 만듭니다.

Answer 9

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
헬륨은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 목소리를 발생시키는 성대 진동이 빠르게 전파되어 더 높은 음으로 들리게 됩니다. 이로 인해 목소리가 더 높아지고 왜곡되어 들리게 되는 것입니다