Почему, если подышать гелием, то пищишь?
Пищать – говорить высоким голосом. Высота голоса определяется тем, волнами какой частоты (длины) он переносится. Волны испускаются речевым тактом (трахея, гортань и ротовая полость).
Колебания гортани – сложное движение, которое можно представить как сумму простых (гармонических) колебаний на разных частотах. Речевой такт задает длину волны своими размерами, формой и упругостью стенок. Длина волны λ пропорциональна ширине горла, которое работает как резонатор, отбирая только ту частоту, которая удовлетворяет соотношению f=c/ λ. Скорость звука воздуха с влияет на то, какая частота отбирается. Если горло заполнено гелием, отобранная частота получается больше, так как в гелии скорость звука примерно в три раза больше. Далее звук приходит на границу раздела гелия и воздуха, где не меняя частоты, уменьшает длину волны под более низкую скорость звука в воздухе. В результате мы слышим голос более с высокой частотой и меньшей длиной волны – писклявый голос.
Будьте осторожны – гелием можно задохнуться, потому что при вдохе он замещает собой воздух в легких, а кислорода в нем нет. Организм же полагает, что процесс дыхания проходит нормально, и не «бьет тревогу».
