２年後期の機航の過去問：名大生のためのサイト

２年後期
名古屋大学工学部機械・航空工学科の２年後期に関する過去問・授業情報です。このページを利用する前に必ず「過去問・授業情報」に関する注意事項に目を通してください。

授業科目名	担当教官	分類	単位数	機シス	子機	航空
固体力学	田中（英）	専基Ａ	２	選択	選択	必修
固体力学演習	田中（英）	専門	０．５	選択	―	―
材料科学第１	秋庭	専基Ａ	２	必修	必修	選択
振動学及び演習	川合	専基Ａ	２．５	必修	必修	必修
制御工学第１及び演習	福田	専基Ａ	２．５	必修	必修	必修
情報基礎論	三矢	専基Ａ	２	選択	選択	選択
電気回路工学	佐藤	専基Ａ	２	必修	必修	選択
非粘性流体力学	菊山	専門	２	選択	―	―
材料加工学	松室	専門	２	選択	―	―
※　力学２及び演習	山下	専基Ａ	２．５	必修	必修	必修
※「力学２及び演習」は「解析力学及び演習」（２年前期）に移行したので現在は開講されていません。

■ 固体力学・固体力学演習

固体力学と固体力学演習は単位は別々ですがテストは一緒に行われました。固体力学は期末テストだけで評価されるのに対して、固体力学演習の方はテストの結果に加えて日頃のレポートなども考慮されるようで、テストの結果によってはどちらか一方の単位だけが取れることもあるようです。

テストは教科書・自筆のノート・授業時に配布したプリントの持ち込みが可能でしたが、持ち込み可だからといって甘く見ていると悲惨な結果に終わるでしょう…。

テスト問題は回収されてしまったので詳細はわかりません。大問４問のうち１問は材料力学の知識があれば解ける問題でした。

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■ 材料科学第１

A4表裏１枚（手書き）の持ち込みが可能だがその分テストも難しいです。
大問４問のうち語句説明が１問、立方晶が１問、状態図が１問が出題されています。

語句説明では２０００年度は量子数・原子間ポテンシャル・混合転位・置換型固溶体、２００１年度は励起状態・パウリの排他律・Gibbsの自由エネルギー・包晶反応、２００２年度はボーア半径・Balmar系列・転位・バーガースベクトル・Gibbsの相律、２００３年度は波動関数・固溶体・転位線・ショットキー欠陥・モル当たりの活性化エネルギー（拡散に際してどのように用いられるかも記せ）、とはぼ偏りなく出題されています。

立方晶についての問題は単位胞あたりの原子数、最近接原子間距離、１原子あたりの体積、格子面間隔、X線を用いた場合の回折角を求める問題や、逆に回折角から結晶構造や格子定数を求める問題が出題されています。教科書ｐ６３の単純立方晶の値がミスプリントで7を含んでいて体心立方晶との判別が出来なくなっているので注意が必要です。

状態図についての問題では「てこの規則」を用いて重量比を求める問題や温度を下げた時の反応の名前、またそのときの組織状態を図示する問題がよく出題されています。

このテストには答えのみの解答は無効、導出過程を詳細に書くこと．との注意書きがあったので答えだけ覚えていても無駄で、また、過去問がそのまま出題されることもほとんどないので地道に勉強するしかないでしょう。あとは持ち込みの紙に書けることは書いて、当日は関数電卓を忘れないで頑張りましょう。

★過去問　→　秋庭・２００３年度、２００２年度、２００１年度、２０００年度

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■ 振動学及び演習

例年大問３問が出題されています。

問１は年度によって教科書の２，３章のどちらかから出題されていて、教科書の演習問題が解ければ問題ないでしょう。

問２は毎年２自由度の振動系についての問題で、２つの質点が３つのばねに直線につながれた問題が出題されることが多いです。
　（ａ）振動系の運動方程式を求めよ。
　（ｂ）固有振動数およびモードベクトルを求めよ。
　そして（ｃ）以降が調和外力や初期条件が与えられた場合の運動についての問題
といった形であることが多いです。

問３は３自由度の振動系についての問題で例年２つの質点が３つのばねに直線につながれた問題が出題されています。設問は
　（ａ）振動系の運動方程式を求めよ。
　（ｂ）固有角振動数および正規化されたモード関数を求めよ。
　（ｃ）各質点の運動をモード解析を用いて求めよ。
でほぼ固定されています。

テストは教科書の章末問題程度の難しさでレポートよりやや簡単な問題です。教科書の例題や章末問題がテストにそのまま出ることも多いのでテスト前はレポートよりそっちを見直したほうがいいかもしれません。

またテスト時には公式集が配布され、問題を見てもわからないときでも公式集を見たらわかるかもしれないので落ち着いてやりましょう。
この授業では演習の時間に毎週レポート課題が出題されるのでそれをしっかりやっておけばテスト前もそこまで大変ではないはずです。

★過去問　→　川合・公式集、２００４年度、２００３年度、２００２年度、２００１年度、２０００年度

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■ 制御工学第１及び演習

なかなか理解するのが難しい授業です。特にＡクラスの授業ははっきりいってあまりわかりやすいものではないのでＢクラスで配布される教科書の章末問題の解答と解説は必要不可欠なものになると思います。

テストは２００３年度はＡクラスＢクラス共に同じ問題で行われました。問題は回収されてしまったので詳細は不明ですが、大体以下のような問題でした。

問１．次の語句を説明せよ。
　（１）代表特性根　　（２）交差周波数　　（３）PID制御

問２．教科書ｐ６５の図３．２９の系について以下の問に答えなさい。
　（１）この系の伝達関数を求めよ。
　（２）この系のインディシャル応答を求めよ。
　（３）時定数をTとして、インディシャル応答がその最終値の０．１倍から０．９倍になるまでにかかる時間を求めよ。

問３．Ｇ_ｃ（ｓ）と１／ｓ（１＋２ｓ）（１＋０．５ｓ）が直列につながっていて出力の直前から入力の直後にフィードバックされている系が与えられて、
　（１）Ｇ_ｃ（ｓ）＝１のとき、上の系の開ループ伝達関数のボード線図を書け。
　（２）Ｇ_ｃ（ｓ）＝１のとき、上の系の閉ループ伝達関数の極が－１＋０ｊより左に来ることを証明せよ。
　（３）入力がｒ（ｔ）＝ｔのとき定常偏差を求めよ。
　（４）（補償器の選択肢が２つ与えられて）出力を（３）の１／１０にしたい。適した補償器を選び、その理由を示せ。
　
…細かな数字とかは違うと思いますが、確かこんな感じだったと思います。もし問題を覚えている人がいたら教えてください。

ラプラス変換の表（ｐ１５、ｐ１６）は教科書には乱雑に書かれていますが、１度自分で整理して書いてみると案外簡単に覚えられると思います。必ず出題されるボード線図についても結局はｐ１５８の表にあるものの組み合わせなのでまずはこの表を覚えてしまうしかないでしょう。ただし、この授業は教科書にあげられている例とかが複雑でわかりにくいのが困ったところです…。

★過去問　→　福田・新井・２００４年度、２０００年度

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■ 情報基礎論

この教科はおそらく授業を聞いてもあまりよくわからないと思うので教科書を読んでさっさと自習しておくとよいと思います。でも出席点も成績に含まれ、たまに小テストもあるので授業には出席しておくべきでしょう。

２００３年度のテスト問題は回収されてしまったのですが大問が４問ありました。

問１が○と→で描かれた状態図が４つ与えられた問題で、
　（１）状態図を見てマルコフ情報源（どの状態にも行ける）、エルゴード情報源（過渡状態を含まず周期的な集合でない）、記憶のない情報源（どの状態からでも次の記号の出力確率が等しい）などから最も適切な呼称を選べ。（※実際のテストでは↑の括弧内の説明はなかった。）
　（２）遷移確率行列πを示せ。
　（３）十分時間が経過し、過渡状態がなくなったとする。このとき以下の問に答えよ。
　　（ａ）情報源から１が出力される確率を求めよ。
　　（ｂ）情報源の１次エントロピーを求めよ。
　　（ｃ）情報源から１１が出力される確率を求めよ。
　　（ｄ）情報源の２次エントロピーを求めよ。
　　（ｅ）情報源のエントロピーを求めよ。

問２はＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４人でゲームをして順位が決まるとき、Ａは１位か２位で、Ｂは１位ではないことがわかっているとする。Ａの順位を知らせる情報をＸ、Ｂの順位を知らせる情報をＹとするとき以下の問いに答えよ。
　（１）（Ｘがもたらす情報量の平均値）エントロピーＨ（Ｘ）は何ビットか？
　（２）ＸとＹに関する条件付き確率Ｐ（ｙ｜ｘ）を求めよ。
　（３）（Ｘを受けた後に残っているYの情報量の平均値）条件付きエントロピーＨ（Y｜Ｘ）は何ビットか？
　（４）ＸとＹとの相互情報量Ⅰ（Ｙ；Ｘ）は何ビットか？

問３はＰ（０）＝１－ｐ、Ｐ（１）＝ｐである無記憶情報源について２元ハフマン符号化を考える。ｐ＜０．５とするとき以下の問いに答えよ。
　（１）長さ２までの非等長情報源系列を生成し、その確率を求めよ。
　（２）以降では（１）の結果より（１－ｐ）^２とｐの大小によって場合分けして平均系列長、平均符号長を求める問題であった。

問４はハミング記号についての以下の問いに答えよ。
　（１）（検査行列Ｈが与えられていて）パリティ検査方程式を示せ。ただし送信記号をｗ_１ｗ_２ｗ_３と表せ。
　（２）この送信記号ｗ_１ｗ_２ｗ_３を情報記号ｘと検査記号ｃ_１ｃ_２に区別してパリティ検査方程式を示せ。
　（３）（２）のパリティ検査方程式を用いてハミング記号の符号語を全て書け。（ｘ＝０、ｘ＝１の場合を考える。）また、これを（ｎ、ｋ）ハミング符号とするときｎ、ｋの値を求めよ。
　（４）（３）で求めたハミング記号の符号語の距離は？検出可能な距離は？訂正可能な距離は？それぞれ求めよ。
　（５）００１、ｘ００、ｘ１ｘ（とかそんな感じの）受信語が得られたとき誤りがあれば訂正せよ。訂正できないものについては「訂正不可能」と書け。ｘは損失とする。

以上のことは全てＡクラスについてのものですがＢクラスでもテストで聞かれるのは同じ様なことです。ただエントロピー関数やlogを計算しなくていいＡクラスとは異なり、Ｂクラスではエントロピー関数の表（教科書ｐ６１）が与えられたうえで計算しなくてはいけないようです。ただ、授業はＢクラスのほうがわかりやすいようです。

　あと、ここで掲載している過去問は１９９７年度と非常に古いものですが問題は２００３年度とほぼ同じ問題です。ちなみにBクラスの問題はこんな感じ（２００２年度？）です。

★過去問　→　Aクラス（三矢）１９９７年度（２００３年度とほぼ同じ）（１、２、３）

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■ 電気回路工学

テスト問題は基本的に教科書の例題や章末問題がわかっていれば解ける問題ですが、計算がめんどくさい問題も多くなかなか侮れない授業です。

２００３年度の問題はテスト問題が回収されてしまったので詳細ははっきりしませんが、問１の交流回路の基本的な問題や問２のテブナンの定理を用いる問題はまだしも問３のフーリエ級数で表されたひずみ波形に関する問題と問４の四端子定数に関する問題が過去問には見られなかった問題だったので解けない人が続出しました。

また過去には語句説明も出題されています。テブナンの定理、インピーダンス整合、閉路方程式、補償の定理、並列共振、定抵抗回路などが過去に出題されています。そちらの対策の必要もありそうです。

テスト勉強を始める前は簡単に思えて軽視しがちですが、実際にやってみると解けそうで解けない人が多かった授業です。また救済措置も考えられるので日頃のレポート提出もしっかりしておきましょう。

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■ 非粘性流体力学

この授業は教科書がなく、またノートもなかなか取りにくいので勉強しにくい科目です。そこで授業の範囲を全てカバーしているわけではありませんが流体力学の教科書が役に立ちます。また、名古屋大学工学研究科航空宇宙工学専攻流体力学研究室のページにある非圧縮性流体力学講義テキストも参考になると思います。

授業では渦運動や羽根車なども扱いましたが、ここ数年実際にテストに出るのは非粘性流体運動の基礎式や複素ポテンシャルだけです。

参考までに２００３年度の問題は以下の通りです。
問１．ｘ方向およびｙ方向の無次元の速度成分がｕ、ｖが次式で与えられる。
　　　　ｕ＝３ｘ＋ｙ　　　　ｖ＝２ｘ－３ｙ
　（１）連続の式が満たされることを示せ。
　（２）円　ｘ^２＋ｙ^２＝４の円の周りの循環Γの値を求めよ。

問２．半径ａ＝４０ｃｍの円柱がある。その中心が原点にあるとする。
　　　これを速度Ｕ＝１０ｃｍ/ｓの流れの中におくとき
　（１）よどみ点圧力（無限上流の圧力を０とする）を求めよ。
　（２）ｙ軸上の原点から６０ｃｍ離れた点での圧力を求めよ。
　　　　　空気の密度をρ＝１．２５ｋｇ/ｍ^３とする。

問３．ｘ軸に平行な流れ（速度Ｕ）と原点に強さｑの吹き出しがある。
　（１）この流れの複素ポテンシャルＦ（ｚ）を求めよ。
　（２）流れ関数Ψを求めよ。（極座標（ｒ、θ）を用いる。）
　（３）この流れのｘ軸上でのよどみ点を極座標（ａ、π）とするとき、ａの値を求めよ。
　（４）このよどみ点を通る流線の値Ψ_０を求めよ。
　（５）Ψ_０の描く流線が物体であるとしたとき、その物体の幅は下流に行くにつれて
　　　　　　Ｂ＝ｑ/ｖ
　　　に近づくことを示せ。（θ→０とする）

２００２年度も速度ポテンシャルФに関する問題など、ほぼ２００３年度と変わらない内容で、２００１年度はこれらに加えて等角写像についての問題が出題されている程度で、問われている内容はあまり変わっていません。授業の特に前半部分のノートをしっかり取っておくとテスト前に役に立つと思います。

★過去問　→　菊山・２００３年度、２００２年度、２００１年度

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■ 材料加工学

この授業は単位を取るのは簡単でしょう。管理人の受験した年には単位が取れるまで再試験が受けられましたが、テストを受けた人は全員単位が取れたことが翌日に掲示されていました。テスト範囲が「材料科学第１」と大部分かぶっているので、残ったテスト範囲である材料の具体的な加工方法について軽く見直しておけば、後はテスト直前に友達と情報交換をすればOKだと思います。

テストは結晶構造について、状態図について、あとは例えばねじの加工に用いられる材料名および加工法を述べよ、という問題が数問出題されました。

あと、この授業はやじろべの製作実習があります。参加は任意ですがやってみるとなかなかおもしろいし、成績にも加味されるようなので他の授業があって参加出来ないと言うようなことがなければ是非参加しておきましょう。ただ、当日までにちゃんと設計図を書いておかないと当日テンパります…。重心が支点よりも低く、ある程度外側にないとやじろべにならないのでそれなりに考えて設計しましょう。

★過去問　→　松室・２００３年度

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■ 力学２及び演習

上記の通り「力学２及び演習」は「解析力学及び演習」（２年前期）に移行したので、この講義は２００３年までで終了され、現在は開講されていません。単位補充は「解析力学及び演習」（２年前期）で行うことが出来ます。詳しくは「解析力学及び演習」（２年前期）を参照してください。

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