헬륨가스를 마시면 목소리가 변하는 이유는?
헬륨 가스를 마시면 목소리가 높아지는 이유는 음파의 속도와 진동수의 변화 때문입니다.
우리 목소리는 성대에서 발생하는 진동에 의해 만들어집니다. 이 진동이 구강과 코를 통해 공명하여 우리가 듣는 목소리가 됩니다.
평소에는 공기가 목소리의 매개체 역할을 하며, 공기 속에서 음파의 속도는 약 340m/s입니다.
하지만 헬륨 가스를 마시면 헬륨이 공기 대신 목소리의 매개체 역할을 하게 됩니다. 헬륨은 공기보다 밀도가 훨씬 낮아 음파의 속도가 약 760m/s로 훨씬 빨라집니다.
음파의 속도가 빨라지면 진동수도 높아지게 됩니다. 진동수가 높아지면 음의 높이도 높아지게 되는 것입니다.
따라서 헬륨 가스를 마시면 목소리가 평소보다 높아지고, 마치 도날드 덕처럼 들리는 것입니다.
이 외에도 헬륨 가스가 목소리에 미치는 영향은 다음과 같습니다.
- 음량 감소: 헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 음파의 에너지가 더 많이 산란되기 때문에 목소리의 음량이 감소합니다.
- 금속성 음색: 헬륨은 공기보다 진동 에너지를 더 잘 전달하기 때문에 목소리가 금속성 음색을 발생하게 됩니다.
헬륨 가스를 마시는 것은 일반적으로 안전하지만, 다음과 같은 경우에는 주의해야 합니다.
- 호흡기 질환이 있는 경우: 헬륨 가스를 마시면 호흡곤란을 유발할 수 있습니다.
- 심장 질환이 있는 경우: 헬륨 가스를 마시면 혈압 저하를 유발할 수 있습니다.
- 임산부 또는 수유부: 헬륨 가스가 태아 또는 영아에게 미치는 영향에 대한 연구가 부족하기 때문에 주의해야 합니다.
헬륨 가스를 마신 후에는 충분한 산소를 섭취해야 합니다. 헬륨 가스는 산소를 대체할 수 없기 때문에 장시간 헬륨 가스를 마시면 저산소증을 유발할 수 있습니다.