La voce umana viene prodotta nella laringe, risultante dal passaggio dell'aria che esce dai polmoni durante l'espirazione, provocando vibrazioni nelle corde vocali e generando il suono. Pertanto, le nostre corde vocali vibrano formando onde che necessitano di un mezzo di propagazione. In genere, questo mezzo è l'aria stessa, che è composta per circa il 78% da azoto gassoso (N2). Pertanto, le molecole di azoto vengono compresse e si muovono su e giù, creando l'onda sonora.
Le onde sono caratterizzate dalla loro lunghezza d'onda (λ), che è la distanza tra una cresta e l'altra o tra una depressione e l'altra, e per la sua frequenza (f), che sono le oscillazioni d'onda, cioè il numero di creste (o depressioni) che passano attraverso un punto in un secondo. L'unità della frequenza d'onda è hertz (Hz), dove 1 Hz equivale a 1 ciclo al secondo.
La lunghezza d'onda è la distanza da un picco all'altro di un'onda elettromagnetica.
La velocità di propagazione di queste onde sonore dipende quindi dal mezzo di propagazione. L'elio è un gas molto leggero, la sua massa atomica è di 4 u e, quindi, viene utilizzato nei palloni da party che si alzano nell'aria.
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L'elio è quindi molto più leggero dell'azoto, quest'ultimo avente una massa sette volte maggiore. La velocità di propagazione dell'elio è 965 m/s, cioè tre volte maggiore della propagazione dell'aria atmosferica. In questo modo, quando viene inalato l'elio, il suono viaggia molto più velocemente, le onde sonore iniziano ad avere un frequenza e velocità di propagazione molto superiori al normale, e la voce acquisisce un timbro più fine rispetto al normale.
La voce si assottiglia inalando gas elio perché la velocità delle onde sonore aumenta
Allo stesso modo, se inaliamo un gas più denso, la voce viaggerà a un ritmo più lento e si addenserà.
Ma è importante ricordare: non è consigliabile eseguire questo tipo di esperimento, poiché come l'elio, molti gas possono causare soffocamento. Inoltre, inalando gas elio, si interrompe il flusso di ossigeno al cervello, che può portare alla morte.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Perché il gas elio alza la voce?"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/por-que-gas-helio-afina-voz.htm. Consultato il 28 giugno 2021.
