Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 16.Questões para Discussão - Ex. 6

Em uma demonstração científica bastante popular e divertida, uma pessoa inala hélio e sua voz se toma aguda e estridente. Por que isso acontece? (Atenção: inalar hélio demais pode levar à perda de consciência e até à morte.)

Passo 1

Fala galera, bora lá! Para a resolução desta questão será feito uma análise quanto à acústica desenvolvida com a produção das ondas sonoras vocais com a presença do gás hélio.

A voz humana resulta da vibração das pregas vocais na laringe, ocorrendo a formação de ondas sonoras que se propagam no meio considerado (geralmente o ar).

Passo 2

O gás hélio é um gás leve (sete vezes mais leve que o ar), e por ser menos denso a velocidade de propagação das ondas neste meio é bem maior quando comparada com a propagação sob o ar.

Sabe-se que a velocidade de propagação de uma onda é diretamente proporcional à frequência da mesma. Deste modo, ondas com uma velocidade maior possuem frequência maior.

Passo 3

Sendo assim, ao ingerir gás hélio as ondas sonoras propagadas sob este gás possuem uma velocidade maior (devido à baixa densidade do gás) e, por consequência, uma frequência maior, resultando no tom mais fino da voz.

Portanto, o tom agudo e estridente da voz com a ingestão do gás hélio se justifica pela alta frequência das ondas sonoras produzidas, sendo alta devido à maior velocidade destas no gás, que é bem menos denso que o ar.

Resposta

O tom agudo e estridente da voz com a ingestão do gás hélio se justifica pela alta frequência das ondas sonoras produzidas.

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