第2章　数学・力学・専門4科目の試験

機械工学コースでは、2026年8月18日9時30分から11時に「力学・機械力学」、12時30分から16時20分に専門科目が置かれました。専門科目は45分の試験を4回行い、間に答案回収と問題・用紙配付の時間があります。8月19日は10時から11時30分に数学、13時45分から口頭試問です。時刻は一人当たりの口頭試問時間を意味しません。試験場や集合方法を含む当日の詳細は、募集要項が定める受験案内で確認する事項です。

専門科目は、材料力学、熱力学、流体力学、制御工学の4科目すべてを受験します。得意な科目だけを選ぶ方式ではありません。これとは別に、力学・機械力学と数学の筆記試験があり、口頭試問も行われます。

公式範囲には、質点、質点系、剛体の力学、多自由度振動、回転機械の力学が挙げられています。質点は大きさを無視して位置と質量に注目するモデル、剛体は変形を無視するモデル、多自由度振動は複数の変位が互いに影響するモデルです。これは高校生にも読めるように本書が用語を言い換えた説明で、大学による出題比率の説明ではありません。質点・剛体のどちらで表すか、座標と正方向をどう置くかによって、運動方程式の各項が表す意味が決まります。

数学の公式範囲は、線形代数、微分・積分、微分方程式、複素関数、ベクトル解析、フーリエ解析、確率・統計です。これらは機械工学の問題の中で互いに結び付きます。例えば、固有値は「物体の各部分がどの比率で揺れるか」という振動モードの計算に現れます。微分方程式は運動や温度、流れの時間変化を表します。フーリエ解析は、複雑な周期現象や信号を単純な波の重ね合わせとして調べる方法です。以上は本書による概念上の対応付けであり、出題比率や難易度、配点の予測ではありません。

募集要項が材料力学に挙げる範囲は、次の8項目です。

• 引張・圧縮
• 熱応力
• ねじり
• はりの曲げ・たわみ
• 座屈
• 薄肉円筒・球殻
• 不静定問題
• 組合せ応力

エネルギー法と弾性力学は、2027年度募集要項の材料力学欄には列挙されていません。

募集要項の範囲は次のとおりです。

• 熱力学：第1・第2法則、一般関係式、理想気体、エクセルギー、蒸気・湿り空気、化学反応、ガス・冷凍・蒸気の各サイクル
• 流体力学：静止流体、連続の式・ベルヌーイの式、運動量・角運動量の保存、管路内の流れ、理想流体、粘性流体の流れ（層流に限る）

境界層、圧縮性流れ、翼・流体機械は、2027年度募集要項の同欄には列挙されていません。

募集要項が制御工学に挙げるのは、システムの伝達関数・状態方程式、システムの応答・構造・安定性の解析、フィードバック制御系の設計です。ブロック線図、過渡応答、周波数応答は、2027年度募集要項の制御工学欄には個別項目として列挙されていません。

ここからは、公式範囲を読むための本書による補足です。

• 薄肉円筒・球殻：肉厚が半径に比べて小さい容器や殻を扱うモデル
• 不静定問題：力のつり合いだけでは未知量が決まらず、変形条件も必要な問題
• 組合せ応力：引張りや圧縮など、複数種類の応力が同時に生じる状態
• エクセルギー：エネルギーのうち、周囲との関係で仕事に変えられる部分
• 層流：流体が大きく乱れず、層を保つように流れる状態
• 伝達関数：線形なシステムで、入力に対して出力がどう応答するかを表す式
• 状態方程式：システム内部の状態が時間とともにどう変わるかを表す式
• フィードバック制御：出力を測り、目標との差を次の入力へ戻して調整する制御

これらは用語の導入であり、募集要項の範囲を追加するものではありません。

本書では、筆記対策を「力学・機械力学」「数学」「材料力学」「熱力学」「流体力学」「制御工学」の六つに分けて管理します。各枠について、公式範囲、未習項目、演習での誤答原因を一枚の表へ記録します。これは科目の重みを示す大学公式の分類ではなく、全科目を漏らさないための本書独自の管理方法です。