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Por que o gás hélio afina a voz?

Química

Inalar hélio afina a voz porque a velocidade de propagação desse gás é três vezes maior que a do ar atmosférico, e o som vocal propaga-se com maior velocidade.
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A voz humana é produzida na laringe, sendo resultado da passagem de ar que vem dos pulmões durante a expiração, provocando vibrações nas pregas vocais e gerando o som. Assim, nossas pregas vocais vibram formando ondas que precisam de um meio de propagação. Geralmente, esse meio é o próprio ar, que é constituído por aproximadamente 78% de gás nitrogênio (N2). Assim, as moléculas de nitrogênio são comprimidas e movimentam-se para cima e para baixo, criando a onda sonora.

As ondas são caracterizadas por seu comprimento de onda (λ), que é a distância entre uma crista e outra ou entre uma depressão e outra, e por sua frequência (f), que são as oscilações da onda, isto é, o número de cristas (ou depressões) que passam por um ponto no intervalo de um segundo. A unidade da frequência de onda é o hertz (Hz), sendo que 1 Hz é igual a 1 ciclo por segundo.

O comprimento de onda é a distância de um pico a outro de uma onda eletromagnética
O comprimento de onda é a distância de um pico a outro de uma onda eletromagnética

A velocidade de propagação dessas ondas sonoras depende então do meio de propagação. O hélio é um gás muito leve, sua massa atômica é de 4 u e, por isso, ele é usado em balões de festas que sobem pelo ar.

O hélio é então bem mais leve que o nitrogênio, sendo que esse último tem a massa sete vezes maior. A velocidade de propagação do hélio é de 965 m/s, ou seja, três vezes maior do que a propagação do ar atmosférico. Dessa forma, quando o hélio é inalado, o som viaja muito mais rápido, as ondas sonoras passam a ter uma frequência e velocidade de propagação muito maiores que o normal, e a voz adquire um timbre mais fino que o normal.

A voz fica fina pela inalação do gás hélio porque a velocidade das ondas sonoras aumenta
A voz fica fina pela inalação do gás hélio porque a velocidade das ondas sonoras aumenta

De maneira similar, se inalarmos um gás mais denso, a voz irá se propagar em uma velocidade menor e irá engrossar.

Mas é importante lembrar: não é recomendável realizar esse tipo de experiência, pois assim como o gás hélio, vários gases podem provocar sufocamento. Além disso, ao inalar o gás hélio, você corta o fluxo de oxigênio que vai para o cérebro, o que pode levar à morte.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Por que o gás hélio afina a voz?"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/por-que-gas-helio-afina-voz.htm>. Acesso em 25 de junho de 2017.

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