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正答 ④ ρ(v−u)²×(π／4)d² 解き方のポイント 相対速度で考えるという一点に尽きる問題です。 壁面に衝突する噴流が壁に及ぼす力は、運動量の変化から F＝ρQV＝ρAV² となります。ここで重要なのは、Vは噴流の絶対速度vではなく、平板から見た相対速度だとい...

正答 ② 1.29 解き方のポイント まず層流か乱流かを見分けるところから始まります。ここを誤ると全く違う値になります。 問題文の速度分布 u(y)＝U(y／δ)^(1/7) は、7分の1乗則と呼ばれる乱流境界層の速度分布です。層流ならブラジウス解（放物線に近い形）...

正答 ④ √(2gh) 解き方のポイント トリチェリの定理そのものです。答えを覚えていれば即答できますが、導出も押さえておきましょう。 出発点はベルヌーイの定理です。水面（点1）と穴（点2）で V1²／2＋p1／ρ＋gz1＝V2²／2＋p2／ρ＋gz2 ここから2つの条件で...

正答 ④ 粘性のない流体の流れをポテンシャル流れと呼ぶ 解き方のポイント 用語の定義を正確に押さえているかを問う問題です。1つずつ検証します。 ①○ 正しい。 自由渦は qθ＝k／r で表されます。渦度を計算すると ζ＝(1／r)・d(r qθ)／dr＝(1／r)・d(r・k...

正答 ④ fd／U 解き方のポイント 次元解析の問題です。各選択肢の単位を計算して、無次元（単位が消える）ものを選びます。 まず変数の単位を確認します。 ・直径 d … [m]・流速 U … [m/s]・振動数 f … [1/s] 次に各選択肢の単位を計算します。 ①fU／d … (1...

正答 ③ 0 解き方のポイント 渦度の定義式を知っていれば、偏微分するだけの問題です。 2次元直交座標系での渦度は ω＝∂v／∂x − ∂u／∂y 符号と順序を正確に覚えてください。逆にすると①②のような誤答になります。 各成分を偏微分します。微分する変数以外は...

正答 ④ u＝(R²／4μ)(−dp／dx){1−(r／R)²} 解き方のポイント 円管内ポアズイユ流れの速度分布を導出する問題です。選択肢を見比べるだけでも絞り込めます。 ①微小要素の力の釣り合い。 半径rの円柱状要素について、圧力による力とせん断応力による力が釣り...

正答 ※ 全員正解（出題ミスにより、この問題を選択した受験者全員に得点が与えられました） 解き方のポイント この問題は成立しないと判断され、選択した受験者全員に得点が与えられました。当初は選択肢③が正答とされていましたが、2025年2月10日付で「問...

正答 ④ （ア）0.7倍、（イ）1.4倍 解き方のポイント 比例関係だけを追う問題です。数値計算は不要で、指数の扱いがすべてです。 まず2つの無次元数を確認します。 ・ヌセルト数 Nu＝αL／λ（αは熱伝達率、Lは代表長さ、λは熱伝導率）・レイノルズ数 Re＝UL...

正答 ② 0.67 解き方のポイント サイクルの種類を見抜けば、公式1本で終わります。 問題文に「断熱変化と等積変化より構成される」とあります。これはオットーサイクルの定義そのものです。P-V線図でも、2→3と4→1が垂直（等積）、1→2と3→4が曲線（断熱）に...