viernes, 17 de agosto de 2012

¿Por qué el helio vuelve la voz aguda?



Todo el mundo sabe que al inhalar helio, ese gas que se utiliza en los globos que flotan, la voz se vuelve aguda durante unos segundos. Pero… ¿Por qué?

La voz, como cualquier otro sonido, son ondas que se propagan a través de un fluido y que generan el movimiento vibratorio de un cuerpo. Una de sus cualidades es que es audible, y esto es porque sus frecuencias son percibidas por el oido humano.

Las ondas tienen crestas y valles, y como ya expliqué en la publicación “¿De qué color es o de qué color interpretamos que es?”, las longitudes de onda eran la distancia entre dos crestas consecutivas de una onda.

Hoy nos interesa entender que la frecuencia es el número de veces que es repetida una vibración por unidad de tiempo, por lo que mientras menor sea la longitud de onda, mayor será el número de crestas que se transmitan por unidad de tiempo, y por tanto mayor será la frecuencia, por contra, la frecuencia será menor mientras más largas sean las longitudes de onda.

Los tonos agudos corresponden a las frecuencias altas, los tonos medios con las frecuencias medias, y los tonos graves corresponden a las frecuencias bajas.

Dicho esto se hace obvio que cuando el sonido se transmite a través del helio este debe de alguna forma aumentar la frecuencia de los sonidos con respecto a como lo haría en el aire. Pues sí, la velocidad del sonido varía en función del medio a través del cual viajen las ondas sonoras, como el helio es menos denso que el aire genera menos resistencia a las ondas, permitiendo que estas se desplacen más rápido.

Concretamente la ecuación de la velocidad del sonido en los gases es:

 Pero no tengáis miedo a la formula, que no muerde. Lo único que quiero que veais con ella es que, siendo “v” la velocidad del sonido, y “M” la masa molécular del gas, a menor sea “M” mayor se vuelve “v”, y la “M” del helio es mucho menor que la del aire.

P.D.1: Para los interesados en la formula "γ" es el coeficiente de dilatación adiabática, "R" la constante universal de los gases, y "T" la temperatura medida en grados kelvin. La “M” para el aire es aproximadamente de 29 g/mol, mientras que para el Helio es 4 g/mol

P.D.2: Cabe indicar que la inhalación continua de helio puede llegar a ser peligrosa al desplazar desplaza al oxígeno necesario para la respiración normal. Así que si jugais con el helio de los globos inhaladlo con moderación.

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