石橋を叩くのは「非破壊検査」である
こんにちは、シラノです。
前編から引き続き、「石橋を叩いて渡る」ということわざから、「非破壊検査」の話をしようと思います。
●【前編】ことわざから学ぶ「非破壊検査」・音でモノを見る：シラノ
前回は、「石橋を叩く」のは、素材の強度を測る「破壊試験」ではなく、小さな刺激を与えた結果生まれる「音」から状態を推測する「打音検査」……つまり「非破壊検査」である、というような話をしました。
後編である今回は、概念的な説明だけではなく、数式を交えたより理論的な解説をしていきます。
ちょっと難解な上に、長い記事となりますが、これを機会に「非破壊検査」に興味を持って頂ければ幸いです。
◆◇◆音波の性質◆◇◆
さて、そもそも「音」とはなんでしょうか？
以前に、音の大きさの単位であるデシベルの話をした時にも触れましたが、ここでおさらいをしておきましょう。
音は、空気や水や石の中で、粒々が少し押されたり戻ったりする運動です。
ある場所が少し押されると、その隣が押され、そのまた隣が押され……と、そうして「押された、戻った」という状態が、順番に伝わっていきます。
音波で本当に変わっているのは、圧力や密度で、ある場所では空気が少し密になり、別の場所では少し疎になります。
つまり、音とは物体が移動していくことではなく、媒質の状態が伝わることです。
これが分かると、石橋を叩くことの意味も少し見えてくるんじゃないでしょうか。
上図の●は媒質自体を表しており、y軸は●のx方向への変位を表している
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