音響インピーダンスZを表す正しい式はどれか。ただし、ρは媒質の密度、Cは音速とする。
音響インピーダンスZは、媒質の密度ρと音速Cの積で表される(Z=ρC)。物質ごとに決まっている固有の値で、鋼のように密度が大きく音速も速い材料では大きく、水や空気では小さい。密度と音速の掛け算であって、その逆数でもなければ割り算でもなく、音速を2乗することもない。ここを取り違えると、Z=1/(ρC)やZ=ρ/C、Z=ρC²といった選択肢に引っかかることになる。
音響インピーダンスが重要なのは、二つの媒質の境界での反射がその差で決まるからである。音圧反射率はr=(Z2−Z1)/(Z1+Z2)で表され、両側のZの差が大きいほどよく反射する。鋼から空気への境界では約100%、鋼から水への境界では約94%が反射する。一方で、鋼と溶接金属のようにZがほとんど変わらない組み合わせでは反射は起こらない。きずの内側が空気であればよく反射して見つけやすいのは、このためである。
Z = ρC(密度 × 音速) 反射は両側のZの差で決まる
関連規格:JIS Z 2300(非破壊試験用語)/ JIS Z 2344(超音波探傷試験方法 通則)
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