Почему? Что - почему? Почему гелий легче воздуха? Таковы его физические свойства 8-). Протонов в ядре гелия меньше чем у азота и кислорода. И не спрашивайте меня почему гелий обделен протонами. звук получается выше.
Почему плотность ниже, а звук выше?</i.
Когда-то я помнил эти формулы, но это было, увы, 20 лет назад. Аналогия здесь вот какая: тонкая струна издает звук более высокий чем толстая.
Плотность гелия ниже, потому, что его атомная масса (4) меньше, чем у воздуха (что-то около 30). А количество частиц газа (атомов, молекул) на единицу объема одинаковое.
Далее - средняя скорость частиц в газе у гелия выше, чем у воздуха, т.к. она зависит от кинетической энергии частиц, которая, в свою очередь у гелия и воздуха одинаковая (при одинаковой температуре). Кинетическая энергия одинаковая, а масса меньше - соответственно, скорость должна быть больше.
Дальше мои предположения... Если скорость частиц выше - должна быть выше скорость звука, т.к. взаимодействие передается этими более быстрыми частицами...
Если скорость звука выше - то в той же самой полости (гортани, например) будет более высокая резонансная частота.
Ну и соответственно, в голосе будут за счет этого резонанса усиливаться высокие гармоники.
Но, что интересно - из этого следует, что основной тон должен все-таки сохраниться. Никогда не слышал, как звучит такой голос - интересно было бы послушать...
Хлебните газку из "летающего" воздушного шарика -- на короткое время станете заправским буратиной:) Увлекаться, правда, я бы не стал -- кислород, говорят, органону полезней.
не так уж я и неправ. Эффект Бернулли описывает понижение давления движущегося потока. Чем быстрее поток, тем меньше давление. Стало быть, если гелий выдохнутый с той же силой "летит быстрее", то происходит локальное понижение давления.
Волна в газе распространяется потому, что на границах области, где давление более высокое, на газ действует сила (перепад давлений). Под воздействием этой силы, газ ускоряется и начинает перетекать в область, где давление ниже. Чем легче газ, тем сильнее он ускоряется (F=ma, первый закон Ньютона), т.е. тем быстрее распространяется волна при том же перепаде давлений.
На самом деле, все еще сложнее, потому что, действительно, колебания голосовых связок порождаются не просто дрожанием мускулов, а взаимодействием связок с протекающим потоком воздуха. Чем легче газ, протекающий через гортань, тем меньше эффективная масса связки, и тем быстрее она будет колебаться при том же тонусе мускулов.
>это довольно дурацкое рассуждение из которого, в частности, должно следовать, что чем громче звук, тем быстрее он распространяется. что неверно.
Что-то вы странное говорите. В газе высокое давление означает увеличение плотности, поэтому масса в первом законе ньютона также увеличивается. По грамотному там надо решать дифур, но плотность газа в этот дифур входит.
по-грамотному надо не писать такой жуткой чуши. я вот даже ваш ответ прокомментировать никак не могу, поскольку это просто бессмысленное сочетание слов.
релевантная формула выглядит так: f = V / L, где f - частота, V - скорость звука, L - длина волны. в нашем случае длина волны не меняется, поскольку определяется характерными размерами связок и гортани, скорость звука больше, поэтому частота больше.
оценить же насколько именно больше тоже можно очень легко, это уже даже упоминалось выше по треду. равенство кинетических энергий даёт нам коэффициент пропорциональности, равный корню из отношения масс, то есть около 4.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png)
timeasmymeasure
no subject
Date: 2004-01-15 04:34 am (UTC)Каким образом и почему?
Поскольку плотность гелия ниже чем у воздуха,
Почему?
звук получается выше.
Почему плотность ниже, а звук выше?
no subject
Date: 2004-01-15 04:37 am (UTC)Почему?
Что - почему? Почему гелий легче воздуха? Таковы его физические свойства 8-). Протонов в ядре гелия меньше чем у азота и кислорода. И не спрашивайте меня почему гелий обделен протонами.
звук получается выше.
Почему плотность ниже, а звук выше?</i. Когда-то я помнил эти формулы, но это было, увы, 20 лет назад. Аналогия здесь вот какая: тонкая струна издает звук более высокий чем толстая.
no subject
Date: 2004-01-15 04:55 am (UTC)Далее - средняя скорость частиц в газе у гелия выше, чем у воздуха, т.к. она зависит от кинетической энергии частиц, которая, в свою очередь у гелия и воздуха одинаковая (при одинаковой температуре). Кинетическая энергия одинаковая, а масса меньше - соответственно, скорость должна быть больше.
Дальше мои предположения...
Если скорость частиц выше - должна быть выше скорость звука, т.к. взаимодействие передается этими более быстрыми частицами...
Если скорость звука выше - то в той же самой полости (гортани, например) будет более высокая резонансная частота.
Ну и соответственно, в голосе будут за счет этого резонанса усиливаться высокие гармоники.
Но, что интересно - из этого следует, что основной тон должен все-таки сохраниться. Никогда не слышал, как звучит такой голос - интересно было бы послушать...
no subject
Date: 2004-01-15 05:54 am (UTC)Увлекаться, правда, я бы не стал -- кислород, говорят, органону полезней.
да пофигу
Date: 2004-01-15 12:03 pm (UTC)эффект Бернулли + эффект Доплера
Date: 2004-01-15 05:15 am (UTC)Re: эффект Бернулли + эффект Доплера
Date: 2004-01-15 02:02 pm (UTC)хм, верно вроде
Date: 2004-01-15 02:16 pm (UTC)Re: хм, верно вроде
Date: 2004-01-15 05:42 pm (UTC)хотя ...
Date: 2004-01-15 02:26 pm (UTC)Re: хотя ...
Date: 2004-01-15 05:48 pm (UTC)интересно,
Date: 2004-01-16 12:52 am (UTC)Re: интересно,
Date: 2004-01-16 12:31 pm (UTC)no subject
Date: 2004-01-15 05:38 am (UTC)На самом деле, все еще сложнее, потому что, действительно, колебания голосовых связок порождаются не просто дрожанием мускулов, а взаимодействием связок с протекающим потоком воздуха. Чем легче газ, протекающий через гортань, тем меньше эффективная масса связки, и тем быстрее она будет колебаться при том же тонусе мускулов.
no subject
Date: 2004-01-15 06:05 am (UTC)это довольно дурацкое рассуждение из которого, в частности, должно следовать, что чем громче звук, тем быстрее он распространяется. что неверно.
no subject
Date: 2004-01-15 06:27 am (UTC)Что-то вы странное говорите. В газе высокое давление означает увеличение плотности, поэтому масса в первом законе ньютона также увеличивается. По грамотному там надо решать дифур, но плотность газа в этот дифур входит.
no subject
Date: 2004-01-15 07:50 am (UTC)релевантная формула выглядит так: f = V / L, где f - частота, V - скорость звука, L - длина волны. в нашем случае длина волны не меняется, поскольку определяется характерными размерами связок и гортани, скорость звука больше, поэтому частота больше.
оценить же насколько именно больше тоже можно очень легко, это уже даже упоминалось выше по треду. равенство кинетических энергий даёт нам коэффициент пропорциональности, равный корню из отношения масс, то есть около 4.
no subject
Date: 2004-01-15 09:21 am (UTC)http://scienceworld.wolfram.com/physics/SpeedofSound.html
no subject
Date: 2004-01-15 01:29 pm (UTC)вы, видимо забыли, что такое скорость звука в газе.