北大 機械宇宙 院試対策｜2年16問で読む4分野必答の最初の10分

この記事で見直した証拠は、北海道大学大学院 工学院 機械・宇宙航空工学系研究室群の2025年度answers/hokkaido-university/graduate-school-of-engineering/2025/mechanical-and-space-engineering/solutions/problem01.tex〜problem08.texと、2024年度answers/hokkaido-university/graduate-school-of-engineering/2024/mechanical-and-space-engineering/solutions/problem01.tex〜problem08.texの合計16問です。source notesでは、2025年度公式PDFexam2025c1.pdfと2024年度公式PDFexam2024c1.pdfを公式過去問ページから保存した記録、SHA-256、ページ画像、OCRを確認しました。

結論は、北大機械宇宙を「機械・航空だから好きな4力を選ぶ試験」と見ないことです。2024・2025年度の公式ページでは、材料力学2問、機械力学・制御工学2問、流体力学2問、熱力学2問が必答として並びます。最初の10分は捨て問探しではなく、8問それぞれで最初に書く反力、境界条件、拘束条件、検査体積、熱力学系を決める時間にしてください。

この記事は募集要項の要約ではありません。解答TeXを作るときに何度も確認した、ねじりの区間分け、門型ラーメンの角部条件、転がり拘束、Routh表、ノズル運動量、粘性流れの壁面条件、エクセルギー、蒸気表補間を、受験生が今日の演習順へ落とせる形で整理します。

この記事で確認した証拠

2年16問のテーママップ

下表は問題本文の転載ではなく、ローカル解答ファイルの\Problem見出しと制作時のInshiHubPointから作った準備用の地図です。

最初の10分で見る順番

必答構成なので、10分分類は「捨てる」ためではなく、答案の崩れを遅らせるために使います。8問のうち、最初に式が置けるものから処理し、設定が重い問題には部分点の入口だけを先に書きます。

分野別の答案開始テンプレート

材料力学

答案の最初は、切断面と適合条件です。2025年度の分布ねじりモーメントでは、内部トルクを区間ごとに置き、ねじれ角を積分し、両端固定の反モーメントを適合条件から決めます。門型ラーメンでは、反力だけで終わらず、角部の回転条件と部材の変形整合を書きます。2024年度の丸棒・はり・積層はりでは、断面二次極モーメント、中立軸、たわみ角連続条件を先に置いてください。

典型ミスは、左右対称だから内力が消えると決める、ねじり角の積分範囲を区間で分けない、集中モーメント位置のたわみ角連続を落とすことです。材料力学は最終値より、最初の自由物体図と適合条件が読める答案にします。

機械力学・制御工学

機械力学は、一般化座標、重心位置、慣性モーメント、転がり拘束から始めます。2025年度の有孔板と転がり、2024年度の剛体棒と転がり円板では、運動エネルギーに入る有効慣性を先に検算します。制御は、ブロック線図を眺める前に、開ループ/閉ループの伝達関数、特性方程式、Routh表で見る多項式を明確にしてください。

典型ミスは、転がりで並進エネルギーだけを使う、座標原点を途中で変える、制御で開ループの極だけを見て閉ループ安定性を断定することです。状態フィードバックは、状態変数を何にしたかを書かないと係数比較が浮きます。

流体力学

流体は、検査体積と境界条件を答案の最初に置きます。2025年度の収縮ノズルでは入口・出口速度、圧力項、運動量流束の向きを図にし、平行平板間流れでは壁面速度ゼロ、圧力勾配、せん断応力を順に置きます。2024年度の排水ボトルは有限断面積を無視しないこと、Couette流は角速度と半径方向の速度分布からトルクの符号を決めることが重要です。

典型ミスは、Bernoulli式だけで運動量収支を代用する、圧力をゲージ/絶対で混ぜる、壁面せん断応力の向きを最後に合わせることです。流体は図を答案に残すほど検算しやすくなります。

熱力学

熱力学は、閉じた系か定常流か、可逆過程か不可逆過程かを最初に宣言します。2025年度のエクセルギーでは、周囲温度、押しのけ仕事、有効仕事の関係を置き、ランキン・再熱サイクルでは蒸気表の状態点、乾き度、タービン仕事、加熱量を表にします。2024年度の混合とサバテサイクルでは、断熱剛体容器のエネルギー保存とエントロピー生成を分けてください。

典型ミスは、可逆過程でだけ使える式を不可逆混合に使う、kJ/kgとkWを混ぜる、蒸気表補間やポンプ仕事の扱いを答案に書かないことです。熱は単位を書くだけでミスの多くが見つかります。

参考書は章単位で戻る

短期対策で後回しにすること

圧縮性流体、ロケット推進、軌道力学、CFD、燃焼の専門教材を、最初の過去問演習より前に深掘りしないでください。公式の専攻ページには宇宙工学や高速流体、燃焼、数値解析などの研究分野が並びますが、2024・2025年度の筆記でまず問われているのは、材料、機械力学・制御、流体、熱の標準答案です。

一方で、制御と熱を丸ごと後回しにするのは危険です。どちらも必答側に入っています。短期でも、閉ループ特性方程式、Routh条件、状態方程式、エクセルギー、蒸気表補間までは答案の入口を書ける状態にしてください。

120分で1年分を解くワークフロー

自己採点チェックリスト

• 材料力学で、切断面、反力、適合条件、断面二次モーメント、中立軸を書いたか。
• ねじりで、内部トルクの区間分けとねじれ角の積分範囲を示したか。
• 機械力学で、座標、重心位置、慣性モーメント、転がり拘束を式の前に置いたか。
• 制御で、閉ループ特性方程式を対象に安定性を見たか。
• 流体で、検査体積、圧力項、運動量流束、壁面速度ゼロ、せん断応力の向きを確認したか。
• 熱力学で、閉じた系/定常流、可逆/不可逆、状態点、蒸気表補間、単位を残したか。
• 解けなかった問題について、知識不足、境界条件不足、符号ミス、時間配分ミスのどれかを記録したか。

公式情報の確認欄

2026年6月3日に、北海道大学大学院工学院の入学試験過去問題ページを確認しました。同ページでは過去2年間の問題に限りWebで公表していること、それ以前の問題は公表終了であること、解答例を公表していないこと、英語の試験問題を公開していないことを確認できます。2024年度・2025年度の機械・宇宙航空工学系研究室群では、材料力学2問、機械力学・制御工学2問、流体力学2問、熱力学2問が必答として掲載されています。

同日に入試情報ページも確認し、修士課程出願時の外国語スコアに関する重要告知と、機械・宇宙航空工学系研究室群に合格最低点の注意があることを確認しました。また機械宇宙工学専攻ページでは、宇宙工学、先端機械工学、材料力学、熱流体、数値解析などの研究分野を確認できます。この記事では公式問題文、公式図表、解答例本文は転載していません。

InshiHub解答パックの使い方

まず公式PDFを開き、1年分8問を10分分類してから自力で答案を書いてください。その後で北海道大学 工学院 機械・宇宙航空工学系研究室群の解答PDFを使い、最終式ではなく、反力、境界条件、角部条件、拘束条件、検査体積、符号規約、状態点表を照合します。

2周目は年度別ではなく、材料2問、制御2問、流体2問、熱2問のように分野別に縦に解いてください。北大機械宇宙は公開2年分しかないため、年度を消費するより、同じ答案開始を別問へ移せるかを見る方が効果があります。

本記事は、2026年6月3日時点の北海道大学大学院工学院公式ページと、InshiHubで作成した2024・2025年度の解答TeX、source notes、QA記録に基づいています。出願前には必ず最新の募集要項、公式過去問PDF、英語・面接の実施方式を確認してください。