Gás hélio distorce a voz?

Você já viu uma pessoa pegar uma bexiga cheia de gás hélio e inalar esse gás? Se sim, você deve ter reparado que a voz dela ficou bastante engraçada, mais fina que o natural.

Mas por que o gás hélio afina a voz desse jeito?
E será que isso pode trazer algum malefício?

Bem, uma resposta rápida para a primeira pergunta é que o gás hélio distorce a voz porque o som propaga-se em uma velocidade mais rápida nesse gás do que se propaga no ar. Vamos entender melhor isso:

A nossa voz é produzida quando o ar que vem dos pulmões provoca vibrações nas pregas vocais. Essas vibrações são ondas que precisam de um meio de propagação. Quando conversamos no cotidiano, a nossa voz propaga-se no ar atmosférico, que é formado principalmente por gás nitrogênio (N₂), em uma abundância de cerca de 78%. Dessa forma, quando falamos, as vibrações vindas das pregas vocais comprimem as moléculas de nitrogênio, fazendo com que elas se movimentem para cima e para baixo, criando a onda sonora.

Cada timbre distingue-se por características na onda, como o seu comprimento (λ) e sua frequência (f). O comprimento de onda (λ) é a distância entre uma crista e outra. Já a frequência refere-se às oscilações, ou seja, ao número de cristas que passam por um ponto no intervalo de um segundo. A unidade de frequência de onda é o hertz (Hz), sendo que 1 Hz é igual a 1 ciclo por segundo.

O hélio é um gás muito leve, sendo sete vezes mais leve que o ar. É por isso que balões cheios de hélio sobem quando os soltamos. Assim, quando uma pessoa inala o hélio, as ondas vindas das pregas vocais estão impregnadas desse gás e propagam-se muito mais rápido nesse meio, em uma velocidade de 965 m/s, que é três vezes maior que a propagação no ar atmosférico.

Dessa maneira, as ondas sonoras passam a ter uma frequência maior e um menor comprimento de onda (λ), isto é, as cristas das ondas ficam mais próximas e mais altas. Essas são características de um timbre de voz “mais fino”.

De modo similar, se alguém inalar um gás de massa maior que a do nitrogênio, a sua voz ficará mais “grossa”. Um exemplo é o gás hexafluoreto de enxofre (F₆S), que é bem mais denso que o ar.

Como o hélio é menos denso que o nitrogênio, as ondas sonoras propagam-se mais rápido, com comprimentos de onda menores

Em relação à segunda pergunta (Será que inalar gás hélio pode trazer algum malefício?), temos o seguinte:

O hélio é um gás inerte que não reage com outras substâncias presentes em nosso corpo. Assim, se uma pessoa inalar pequenas quantidades por vez de hélio diretamente de uma bexiga, não ocorrerá nada de mal.

Porém, existem alguns riscos se a pessoa possuir problemas respiratórios ou se inalar uma grande quantidade desse gás. Quando o hélio é inalado, ele substitui o oxigênio de nosso pulmão, de modo que, se a pessoa inalar uma quantidade muito grande ou fazer isso várias e várias vezes seguidas, pode faltar oxigênio no pulmão, causando um sufocamento.

Além disso, nunca se deve inalar o hélio diretamente do cilindro, pois, além do risco de inalar uma quantidade muito grande, esse gás sairá de lá bem gelado. Somente quando o gás sai do cilindro, havendo uma descompressão, que a temperatura dele aumenta.