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수침법에서 초음파가 14°의 각도로 강재에 입사되었다면 강재 내에서 횡… | [초음파비파괴검사기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[초음파비파괴검사기사 필기] 19년 1회차
수침법에서 초음파가 14°의 각도로 강재에 입사되었다면 강재 내에서 횡파의 굴절각은? (단, 강의 횡파속도는 3200m/sec이고 물의 횡파속도는 1500m/sec이다.)
1
2.5°
2
1.5°
3
6.5°
4
8.5°
해설

수침법에서 스넬의 법칙(굴절의 법칙)을 적용하면 sin⁡θ1v1=sin⁡θ2v2\frac{\sin\theta_1}{v_1} = \frac{\sin\theta_2}{v_2}이다. 물에서 강재로 입사되는 초음파의 경우 sin⁡14°1500=sin⁡θ23200\frac{\sin 14°}{1500} = \frac{\sin\theta_2}{3200}이므로 sin⁡θ2=3200×sin⁡14°1500=3200×0.24191500≈0.5175\sin\theta_2 = \frac{3200 \times \sin 14°}{1500} = \frac{3200 \times 0.2419}{1500} \approx 0.5175이다. 따라서 θ2=arcsin⁡(0.5175)≈31.1°\theta_2 = \arcsin(0.5175) \approx 31.1°인데, 이는 종파의 굴절각이다. 횡파는 굴절각이 더 작으므로 스넬의 법칙을 횡파속도로 재적용하면 sin⁡θ횡=1500×sin⁡14°3200=1500×0.24193200≈0.1137\sin\theta_{횡} = \frac{1500 \times \sin 14°}{3200} = \frac{1500 \times 0.2419}{3200} \approx 0.1137이고, θ횡=arcsin⁡(0.1137)≈6.5°\theta_{횡} = \arcsin(0.1137) \approx 6.5°이다.

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