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令和4年度 公害防止管理者 騒音・振動概論 問25を解説|弾性波(実体波と表面波)

令和4年度 騒音・振動概論 問25は、地盤などを伝わる弾性波に関する問題です。5つの記述のうち、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

弾性波は、媒質の内部を伝わる実体波(縦波と横波)と、表面付近を伝わる表面波(レイリー波・ラブ波)に大別されます。分かれ目は到達の速さの順番。縦波(P波)は最も速く、横波(S波)はそれより遅れます。したがって衝撃点から離れた場所で最初に観測されるのは縦波(P波)です。「最初に横波が観測される」とする記述は順番が逆で、これが誤りになります。公害振動で主に問題になるのが横波やレイリー波である点は基本どおりです。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(2)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)○(正しい)媒質内部を伝わる縦波と横波は、まとめて実体波と呼ばれます。
(2)×(誤り)最初に到達するのは最も速い縦波(P波)で、横波が最初とする順番が逆です。
(3)○(正しい)半無限の媒質では、主に表面に沿って伝わる表面波が存在します。
(4)○(正しい)表面波には、レイリー波やラブ波と呼ばれる波があります。
(5)○(正しい)公害振動で主に問題となるのは横波やレイリー波で、特にレイリー波が大きいとされます。

選択肢(2)のポイント(ここが誤り)

弾性波は伝わる速さが波の種類で異なり、縦波(P波)が最も速く、横波(S波)はそれより遅れて到達します。そのため衝撃点から離れた観測点では、まず縦波が到達し、次に横波、続いて表面波(レイリー波など)という順で観測されるのが一般的です。選択肢(2)は「一般には最初に横波が観測される」としており、到達の順番を取り違えている点が誤りです。実体波と表面波の区別(選択肢(1)・(3)・(4))や、公害振動で問題になる波(選択肢(5))の記述は基本どおりです。

覚え方

  • 到達順は縦波(P波)→横波(S波)→表面波(Pは Primary=最初)。
  • 実体波=縦波+横波、表面波=レイリー波・ラブ波。
  • 公害振動で主に問題=横波やレイリー波(特にレイリー波が大きい)。

理解度チェック

Q.

衝撃点から離れた場所で、最初に観測される弾性波は?

縦波(P波)です。弾性波のなかで最も速く伝わるため、最初に到達します。

Q.

表面波に分類される波を2つ挙げると?

レイリー波とラブ波です。公害振動では、特にレイリー波が大きいと考えられています。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4年度 公害防止管理者等国家試験 騒音・振動概論 問題・正解」(公式PDF