第18回 言語聴覚士国家試験 第40問
音響学第18回
正しいのはどれか。
- 1.弦の振動は縦波である。
- 2.横波は圧力波とも言われる。
- 3.縦波は固体中のみを伝わる。
- 4.音波は大気中を横波として伝わる。
- 5.縦波では進行方向と振動方向か一致する。 ✓
正答:5番
解説
■ 正答:5番 — 縦波では進行方向と振動方向が一致する。
音波は空気の密度変化を伝播する縦波です。縦波では、媒質の粒子が波の進行方向と平行に振動するため、進行方向と振動方向が一致します。これが横波(進行方向と振動方向が垂直)との本質的な違いです。
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【各選択肢の解説】
1. 弦の振動は縦波である。
❌ 誤り。弦の振動は横波です。弦を弾くと、弦の粒子は進行方向(弦の長さ方向)に対して垂直に上下に振動します。これが横波の定義です。
2. 横波は圧力波とも言われる。
❌ 誤り。圧力波(圧縮波)と言われるのは縦波です。横波は媒質の密度変化がないため圧力変化を伴いません。音波が圧力波と呼ばれるのは、空気の圧力変化として伝わる縦波だからです。
3. 縦波は固体中のみを伝わる。
❌ 誤り。縦波は液体・気体・固体すべての媒質を伝わります。特に気体の大気中を伝わる音波は典型的な縦波です。音が個体・液体・気体を通じて伝わることが確認できます。
4. 音波は大気中を横波として伝わる。
❌ 誤り。音波は大気中を縦波として伝わります。空気分子の振動が音の進行方向と平行に起こるため、これは定義上の縦波です。横波説は音波の性質と矛盾します。
5. 縦波では進行方向と振動方向が一致する。
✅ 正しい。これが縦波の本質的な定義です。縦波では媒質の粒子が波の進行方向と同じ方向(またはその反対方向)に振動します。音波・地震波のP波が代表例です。
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【試験対策ポイント】
縦波と横波の区別(最重要)
| 特性 | 縦波 | 横波 |
|---|---|---|
| 進行方向と振動方向 | 一致(平行) | 垂直 |
| 圧力変化 | あり | なし |
| 大気中での伝播 | 可能(音波) | 不可能 |
| 液体中での伝播 | 可能 | 不可能 |
| 固体中での伝播 | 可能 | 可能 |
| 例 | 音波、P波 | 弦の振動、S波 |
キーワード
- 音波=大気中の縦波=圧力波
- 弦の振動=横波(上下振動)
- 地震波:P波(縦波)> S波(横波)の順に到達
- 圧力波と言われるのは「密度変化がある」媒質の波