Помните эти шуточки про шарики с гелием? Когда человек вдыхает содержимое шарика и у него меняется голос. Причём, он становится смешным и высоким. Большинство наверняка уверены, что гелий воздействует на голосовые связки тем или иным образом, но на самом деле это совершенно несвязанные вещи. Физика значительно более интересная.
Забавный эффект связан со способностью звуковых волн проходить через пространство. Для того, чтобы механическое колебание перемещалось в воздухе, волне нужно пройти через среду, в которой она распространяется. Очевидно здесь, что сама среда влияет на способность этой волны перемещаться. Скажем, при попадании звука из воздуха в дерево, скорость волны в дереве уменьшается и требуется большее количество энергии для прохождения в этой плотной среды.
Этот эффект имеет очевидное прикладное применение. Например, звукоизоляция использует именно эту логику. В стандартной минеральной вате звуку сложнее распространяться, чем в воздухе и потом он поглощается и рассеивается средой. В доме тише, чем на улице. Но есть и менее очевидные шуточки. Среди них вот и явление изменения голоса.
Гелий на самом деле не меняет высоту вашего голоса. Высота определяется частотой вибрации ваших голосовых связок, на которую гелий никак не влияет.
Дело лишь в том, что гелий менее плотный, чем воздух. Когда вы вдыхаете его, звуковые волны движутся в нем быстрее. Скорость меняет то, как звук резонирует в вашем горле и во рту. Это похоже на замену струн на гитаре, но с сохранением того же натяжения. Звук распространяется в гелии со скоростью 972 метра в секунду. По воздуху всего 346 метров в секунду. Это называется сдвигом резонансной частоты.
Звуковые волны иначе распространяются в менее плотном газе. Более высокие частоты проходят легче. Низкие волны затухают.
Именно поэтому для того, чтобы "выключить" эффект от гелия, нужно как следует продышаться и прокашляться, чтобы весь объем газа вышел из организма. Такой эффект был бы невозможен, если бы это было прямое воздействие на голосовые связки. Ведь вспомните, например, как работает красный перец. Вот он очевидно взаимодействует с организмом. Подобного эффекта нет в случае работы с гелием.
⚠️ На всякий случай потихоньку переношу материалы с ДЗЕНа в Телеграм и делаю архив. Мало ли что...Читайте лучшие статьи с канала здесь и не забывайте подписаться!
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!