東大航空宇宙工学専攻平成24年流体力学(午前)

　東京大学大学院航空宇宙工学専攻平成24年の流体力学(午前)についての総評と難易度、解答の指針についてまとめたいと思います。

本問の収録先商品は以下です。

総評

　この年に出題された圧縮性流体力学は衝撃波に関する特徴を述べた文章に対する穴埋め問題、圧力係数に関する考察、微小運動方程式、対称楔物体に対する超音速領域の図示…というかなりてんこ盛りな内容になっていました。

　まず、前半の穴埋め問題ですが、一般的に東大の航空宇宙工学専攻が出題してくる穴埋め問題は高難易度であることが多いです。本問においても穴埋め問題の幾つかは自力でそれなりの計算を進めていく必要があり、解答作成が容易ではないものが存在します。

　次に微小運動方程式に関する問題ですが、こちらは平成20年の午前に出題された流体力学と似たような考え方が役立ちます。まだ解いてないという方は是非やってみてください。

　最後の図示問題は知識問題的な側面があるので、参考書等でしっかり学習をしていないと解答は難しいと思われます。

　本問は過去問の演習はもちろん、参考書等で周辺知識も含めて幅広く対策していないと満点にはたどり着けないようになっており、受験生の正答率も例年と比べると低めなのではないかなと推測しております。

　全般的に対応しなければならないトピックが多く、特定の分野にのみヤマを張っていた人は撃沈したのではないかなと思います。また、序盤の穴埋め問題も難易度が高く、ここを満点で通過した人も少ないのではないかなと感じました。

　とはいえ、第1問の穴埋めは幸いにして次問以降には影響しないので、解けない問題はさっさとあきらめて次の問題に手を出した方がコスパはよいと思います。

　受験本番では、制限時間を意識する必要があるので、捨てた方がいい問題の見極めも重要です。

　以上を踏まえると、本問の難易度は難しめの★4つとしました。

第1問

　穴埋め問題です。この手の問題は総評でも言及した通り、難易度の高い問題である可能性が高いので、最悪捨てることも選択肢の1つとして検討する必要があります。

　過去問の傾向として、穴埋め問題は流体力学と、固体力学、(稀に)航空宇宙システム学で出題された実績があります。多くの問題が誘導に乗りづらく、自身で計算処理を進める部分が多いため、難易度が高めになりがちです。

　本問では、A、B、Eは語句問題なので自身の有する知識に従って適切な用語を選択肢から選べばよいのですが、C、Dについては正解にたどり着くのはしんどいです。

　Cについては、まずAの語句が正しく選べてないと解答ができません。Aで選んだ語句の定義に従って計算を進め、それが圧力上昇量の何次の変化になるかを計算できれば答えが出ます。

　Dについては、衝撃波前後の速度比か温度比を圧力比で表現できれば答えにたどり着けます。受験的なことをコメントすると、速度比か温度比のうち、どちらかを圧力比で表現できれば、答えが出るので、もう片方の計算はする必要はないということです。

　但し、時間が余るなら、例えば、速度比を圧力比で表した後、検算するために温度比を圧力比で表すという活動には意味があると思います。

第2問

　第1問とは打って変わって大分簡単な問題です。圧力係数の式が与えられているので、それに問題文の条件を当てはめて計算を進めれば答えが出ます。

第3問

　微小運動方程式に関する問題です。まずは同類項をまとめて式を整理しましょう。

　整理した結果を基にM_∞に関する条件を考えるとよいでしょう。

第4問

　これはサービス問題の類かと思います。問題文で指定された条件に沿って立式し、計算を進めましょう。

第5問

　この問題で重要なのは、楔形物体の周りにできる衝撃波の形と、超音速領域、音速領域の描写になると思います。

　上記の3点に注意して描画をしてみてください。