¿Por qué el helio hace que la voz suene más aguda?

¿Cómo se produce la voz?
Los seres humanos emitimos sonidos haciendo que las cuerdas o pliegues vocales vibren mientras espiramos el aire de nuestros pulmones.
Existen dos cuerdas vocales, propiamente dichas, que se encuentran en el interior de la laringe, a la altura de la "nuez" o abultamiento anterior de la misma (tras el cartílago tiroides).

Son unos pliegues membranosos, muy resistentes, unidos a los músculos de la laringe y que dejan un hueco entre ellas, por el que pasa el aire. Este hueco se llama glotis.
Mientras respiramos, sin hablar, las cuerdas vocales se encuentran relajadas y dejan un amplio hueco entre ellas, por el que pasa el aire sin oposición y, por tanto, sin que se origine sonido alguno.
Cuando deseamos articular sonidos, los músculos espiratorios se contraen, aumentando la velocidad del aire que atraviesa la laringe. Además, sus músculos se contraen y las cuerdas se tensan, haciendo que el tamaño de la glotis se reduzca y la salida del aire a presión las haga vibrar, originando sonidos. Los movimiento de la boca, especialmente la lengua, nos permiten articular diferentes sonidos y pronunciar palabras.

La intensidad de la voz y los distintos tonos que podemos emitir dependen de la velocidad a que expulsemos el aire y a las interrupciones en dicha salida, controladas inconscientemente. Cuanto más tensas estén las cuerdas vocales, más agudo será el sonido emitido.
Cada persona tiene un tono de voz característico y personal, que depende de la forma y tamaño de las cuerdas vocales (en los hombres se hacen más gruesas durante la adolescencia, por lo que la voz se vuelve más grave).También influyen en la voz el tamaño y forma de la laringe, senos nasales y boca, principalmente.

No muchos habremos hecho físicamente el experimento de inhalar gas helio, pero sí que lo hemos visto por televisión, youtube etc, y resulta muy curioso la voz que se les pone a algunos. ¿Pero por qué ocurre? ¿Qué componentes o propiedades tiene el gas helio para que al inhalarlo, a través d un globo, por ejemplo, nos ponga la voz aguda? Vamos a averiguarlo.

Nos ponemos al día con la física y decimos que el gas helio es menos denso que el aire.  Esto quiere decir que el movimiento en condiciones de helio es mucho más fluido que en otras condiciones de mayor densidad. Cuando hablamos en nuestra vida cotidiana, las cuerdas vocales vibran conforme a una frecuencia, pero una de las curiosidades del helio es que permite a las cuerdas vocales vibrar mucho más rápido.

Os pongo un ejemplo para su comprensión. Las cuerdas de un instrumento son más gordas cuánto más graves sean ¿no?, una cuerda fina tendrá una frecuencia de movimiento mucho más grande, y por eso suena de forma aguda. En cambio una cuerda gorda, de tonos graves, vibra con mucha menos frecuencia que el resto de notas agudas, por lo que su sonido es pesado y grave. (¿os habéis dado cuenta de que acabamos de asociar grave con pesado? ¿Un principio de sinestesia?).

La atmósfera del aire y del gas helio

El aire se desplaza a 343 m/s a 20º C, ya lo mencionamos cuando os hablábamos del fenómeno del eco. En cambio, el gas helio se desplaza a una velocidad de 965 m/s a 0º C.  Esto son casi 3 veces más rápido, 2,81 para ser más concretos. Si lo extrapolamos a las condiciones de vibración de nuestras cuerdas vocales resulta que generamos un sonido 3 veces más agudo, aproximádamente.

Utilidades del gas helio

El gas helio, a parte de para hacernos reír, también se utiliza para muchas otras cosas de gran importancia. Aquí os decimos cuáles, aunque hay muchísimas más:

• Es agente refrigerante de reactores nucleares.
• Se utiliza en cromatografía de gases.
• Coo imanes en superconductores.
• En túneles de viento supersónicos.
• En aplicaciones médicas para resonancia magnética.

¿Es peligroso hacer el experimento del gas helio y la voz aguda?

Se puede experimentar, por supuesto, pero se debe abusar del mismo, ni inhalar mucha cantidad. ¿Por qué? Cuando se absorben grandes cantidades de helio puede provocar asfixia, mareos, pesadez, dolor de cabeza, ruptura de tejido pulmonar, etc. Vamos, que mejor tener cuidado.

¿Y hay algo que permita tener la voz grave?

O sea, el antagonista del helio. Pues sí, es el hexafluoruro de cobre, y actúa de forma opuesta a la del helio, debido a que tiene una densidad mayor a la del aire, por lo que las cuerdas vocales vibran más lento y produce sonidos más graves.

Fuente:

http://www.lavidacotidiana.es

http://candidoweb-biocuriosidades.blogspot.com.es