헬륨 풍선을 마시면 이상한 소리가 나는이유에 대하여

Question

헬륨 풍선을 사서 버리기 전에 풍선을 마시면 이상한 목소리가 나오더라구요 .

헬륨 풍선을 마시면 이상한 소리가 나는이유에 대하여 궁금합니다.

마셔도 이상은 없을까요?

Answer 1

안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.

헬륨을 마셨을 때 목소리가 하이톤으로 변하는 현상을 '도날드덕 효과'라고 합니다.

목소리는 공기가 성대를 지날 때 떨리며 만들어지며, 각 물체마다 고유의 떨림(진동)이 있습니다. 즉, 떨림의 정도에 따라 소리가 달라지죠. 사람마다 목소리가 다른 이유이기도 합니다.

목소리를 내는 재료가 공기에서 헬륨으로 변하면서 성대의 떨리는 정도도 변했을 것입니다. 헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 성대를 지나가는 속도가 공기보다 약 2.7배정도 빠릅니다. 이는 같은 공간에 헬륨이 공기보다 더 적게 있다는 것으로, 속도가 빠르기 때문에 공기보다 더 높은 소리를 낼 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

어릴 때 정말 신기했죠? 이상한 소리가 나는 가장 큰 이유는 밀도차이입니다. 소리의 높낮이를 결정하는 진동수가 통과하는 기체의 밀도에 따라 변하기 때문입니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

마셔도 이상은 없습니다.

목소리는 폐에서 나오는 공기가 성대를 진동시켜 만드는 소리입니다.

즉 폐에서 나오는 공기의 속도가 달라지면 성대를 진동시키는 속도도 달라지게 됩니다.

폐로 들어간 헬륨이 빠져나오는 속도도 공기보다 약 2.7배가 빨라지고 이 때문에 성대도 빠르게 진동시키며 진동수가 증가하게 됩니다.

이 때문에 헬륨가스를 흡입하고 말을 하면 성대를 통과한 목소리가 약 2.7 배정도 빨라져 고음으로 나오게 되는 것입니다.