第25回 言語聴覚士国家試験 第40問

■ 正答：1番 — 温圧が0Paの場所は真空状態になっている 音波伝播時の圧力は「大気圧からの変化量（相対圧力）」を示します。音圧0Paは大気圧に変化がない状態であり、絶対圧力はまだ大気圧（約101,325Pa）存在するため、決して真空状態ではありません。真空状態には絶対圧力0Paが必要です。 --- 【各選択肢の解説】 1. 温圧が0Paの場所は真空状態になっている ❌ 誤り。音圧は大気圧からの「相対圧力変化量」です。音圧0Paは大気圧に変化がない状態を示し、絶対圧力には約101,325Paの大気圧が存在しています。真空は絶対圧力が0Paである状態であり、音圧0Paの場所は決して真空ではありません。 2. ある瞬間では空気が圧縮された部分が存在する ✅ 正しい。音波は圧縮波（縦波）であり、圧縮部と疎密部が交互に伝播します。ある瞬間を切り取れば、圧縮された部分（音圧がプラス）が空気中に存在しています。 3. ある場所では圧力が時間とともに変化する ✅ 正しい。音波が通過する場所では、圧力は正弦波的に時間とともに変化します（p(t) = Pm sin(ωt + φ)）。この圧力変化を音圧と呼びます。 4. 1周期の間に音波が進む距離が波長である ✅ 正しい。波長λ＝音速v÷周波数fで定義され、1周期（T秒）の間に音波が進む距離がλ＝vT＝v/fです。これは波動の基本定義です。 5. 気温が高いと音波は速く伝わる ✅ 正しい。空気中の音速は気温に依存し、c（m/s）≈ 331.4 + 0.61×t（°C）という関係があります。気温が1℃上昇すると約0.6m/s速くなります。 --- 【試験対策ポイント】 音圧と絶対圧力の区別 | 項目 | 音圧 | 絶対圧力 | |---|---|---| | 意味 | 大気圧からの変化量（相対値） | 実際に存在する圧力（絶対値） | | 範囲 | ±数Pa（通常） | ≈101,325Pa（標準） | | 0Paのとき | 大気圧と同じ状態 | **あり得ない**（真空） | | 測定方法 | 差動トランスデューサ | 絶対圧計 | 音波伝播の基本特性 - 音波は「圧縮波」（縦波） - 圧縮部＝音圧プラス＝粒子密度↑ - 疎密部＝音圧マイナス＝粒子密度↓ - この周期的変化が時間・空間とともに伝播 音速に影響する因子 音速に影響**する** | 音速に影響**しない** | ---|---| 気温（↑で↑） | 気圧（常温常圧範囲） | 介質の種類（液体>気体） | 周波数 | 湿度（空気） | 音圧レベル |