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수침법으로 구리를 초음파탐상할 때 종파를 경사지게 입사시켜 시험하고자 … | [초음파비파괴검사기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[초음파비파괴검사기사 필기] 19년 2회차
수침법으로 구리를 초음파탐상할 때 종파를 경사지게 입사시켜 시험하고자 한다. 이 때 구리의 제 2임계각은 몇 도인가? (단, 물의 종파 속도 VL=1500m/s, 구리의 종파 속도 VL=4700m/s, 구리의 횡파속도 VS=2300m/s이다.)
1
40.7°
2
18.6°
3
20.3°
4
9.3°
해설

제2임계각은 액체에서의 종파가 고체의 횡파로 변환되는 입사각으로, 스넬의 법칙을 적용하여 구한다. 액체의 종파가 고체의 횡파로 굴절될 때의 경계 조건에서 sin⁡θ2=VLVS\sin\theta_2 = \frac{V_L}{V_S}이므로, 제2임계각 θc=arcsin⁡(VLVS)=arcsin⁡(15002300)=arcsin⁡(0.6522)≈40.7°\theta_c = \arcsin\left(\frac{V_L}{V_S}\right) = \arcsin\left(\frac{1500}{2300}\right) = \arcsin(0.6522) \approx 40.7°이다. 이 각도 이상에서 입사하면 고체 내부에서 종파는 모두 횡파로 변환되어 전파된다.

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