H22騒音・振動

H22 騒音・振動概論 問14

問題

波長に比べて十分大きな平面が,同位相で一様に,振動数 100Hz,振動速度 2.5mm/sで面に垂直な方向に振動して,平面波を放射している。放射される平面波の諸量として,誤っているものはどれか。なお,音の速さは 340m/s,空気の密度は 1.2kg/m2とする。

⑴ 周波数は 100Hzである。

⑵ 周期は 10msである。

⑶ 波長は 3.4mである。

⑷ 音圧は 2.0Paである。

⑸ 粒子速度は 2.5mm/sである。

解説

⑴ 周波数は 100Hzである。

問題文の「振動数100Hz」から、周波数は100Hzとなります。

⑵ 周期は 10msである。

周期Tは周波数fの逆数です。

T=1/f

=1/100

=10-2s

=10ms

⑶ 波長は 3.4mである。

音の速さc、波長λ、周波数fは以下の関係があります。

c=λ×f

λ=c/f

=340/100

=3.4m

⑷ 音圧は 2.0Paである。

音圧p、空気密度ρ、音速c、粒子速度vは、以下の関係があります。

p=ρcv

粒子速度は、音速ではなく、音を伝える空気の分子が動く速さです。

この問題では、振動速度が該当します。

p=ρcv

=1.2×340×2.5×10-3

≒400×2.5×10-3

=103×10-3

=1(Pa)

⑸ 粒子速度は 2.5mm/sである。

(4)解説のとおり、振動速度2.5mm/sが粒子速度に該当します。

 


解答.

4


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ピエうさ
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