KWALIFIKACJA GIW13 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 19.
Czerwona wskazówka przyrządu wskazującego siłę w linie klucza maszynowego ustawiona została na wartości 2 400 daN. Z jakim momentem zostanie skręcone połączenie gwintowe, jeżeli długość ramienia klucza wynosi 1,6 m?
Ilustracja przedstawia tarczę przyrządu mierzącego siłę, prawdopodobnie dynamometru, używanego w kontekście technicznym,
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moment dokręcania oblicza się ze wzoru M = F · l, gdzie F to siła w linie, a l to długość ramienia klucza. Dla F = 2 400 daN i l = 1,6 m otrzymujemy M = 2 400 · 1,6 = 3 840 daN·m, co odpowiada prawidłowej odpowiedzi.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano siłę działającą w linie klucza maszynowego oraz długość ramienia klucza. Taki układ działa jak dźwignia, a wielkością opisującą "zdolność do skręcania" jest moment siły.

Moment siły wyznacza się zależnością:

M = F · l

gdzie:

  • F – siła (tu: wskazywana jako 2 400 daN),
  • l – ramię siły, czyli odległość od osi skręcanego połączenia do linii działania siły (tu: 1,6 m).

Podstawiamy dane (zachowując jednostki, bo odpowiedzi są w daN·m):

  • M = 2 400 daN · 1,6 m
  • M = 3 840 daN·m

Dlatego odpowiedź "3 840 daNm" jest poprawna: jest to wprost wynik mnożenia siły przez ramię.

Pozostałe odpowiedzi są błędne z typowych powodów:

  • "2 400 daNm" – to najczęściej skutek pomylenia momentu z samą siłą (pominięcie ramienia 1,6 m).
  • "1 500 daNm" – odpowiadałoby innemu ramieniu lub innej sile; może wynikać z błędnego rachunku lub niepoprawnego "dzielenia przez 1,6".
  • "4 800 daNm" – to wynik, jaki wyszedłby np. dla ramienia 2,0 m (albo przy przybliżeniu 1,6 do 2), więc wskazuje na błąd w podstawieniu albo zaokrąglenie bez kontroli.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy odpowiedź ma właściwy "typ jednostki". Jeśli w danych jest siła i długość, wynik powinien mieć jednostkę momentu (…·m), a wartość liczbowo powinna rosnąć proporcjonalnie do długości ramienia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Moment siły opisuje, jak "mocno" siła obraca element względem osi. W zadaniach rozpoznasz go po tym, że podana jest siła oraz ramię (odległość od osi). Wtedy zwykle liczy się M = F · l.
Użyj zależności M = F · l. Pomnóż wartość siły (np. w daN) przez długość ramienia (w m). Otrzymasz moment w daN·m. Kluczowe jest, by nie pominąć ramienia i nie mylić jednostek siły z jednostkami momentu.
Nie trzeba, jeśli odpowiedzi są podane w daN·m. Wystarczy zachować spójność jednostek: siła w daN, ramię w metrach, więc wynik automatycznie będzie w daN·m. Przeliczanie na N jest poprawne, ale łatwo wtedy zgubić czynnik 10.
daN (dekanewton) to jednostka siły równa 10 N. W praktyce bywa używana na przyrządach wskazujących siłę, bo daje "wygodniejsze" liczby niż N. Przy obliczaniu momentu dokręcania możesz liczyć w daN, a wynik dostaniesz w daN·m.
Najczęstsze pomyłki to: (1) przyjęcie, że moment = sama siła (brak mnożenia przez ramię), (2) błędne mnożenie liczb dziesiętnych, (3) mylenie jednostek i zapisów (daN vs daN·m), (4) niekontrolowane zaokrąglanie długości ramienia.
Dłuższe ramię zwiększa moment, bo wprost wynika to ze wzoru M = F · l. Przy tej samej sile F, większe l daje większy moment. To dlatego długie klucze ułatwiają uzyskanie dużego momentu dokręcania.
Oceń rząd wielkości: 1,6 m to nieco więcej niż 1,5 m, więc wynik powinien być trochę większy niż 2 400·1,5 = 3 600. To daje ok. 3 800–3 900 daN·m. Jeśli wychodzi 2 400 albo 4 800, to znak, że wkradł się błąd.
Taki przyrząd pokazuje wartość siły działającej w układzie (np. w linie). Znając tę siłę oraz geometryczne ramię klucza, można obliczyć moment skręcający działający na połączenie gwintowe. To ułatwia kontrolę powtarzalności dokręcania.
Gdy pytanie dotyczy zależności między momentem a siłą osiową w śrubie (naprężeniem), wtedy pojawia się tarcie w gwincie i pod łbem/nakrętką. W prostych zadaniach typu "siła i ramię" tarcie nie jest potrzebne, bo liczymy tylko moment z dźwigni.
Opanuj kilka podstawowych wzorów (m.in. M = F · l), ćwicz rachunki z jednostkami (N, daN, m) i rób krótką kontrolę sensowności wyniku. Pomaga też rozpisywanie danych w jednej linii: F = …, l = …, M = …, aby nie zgubić wielkości.
info

Statystycznie 67% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Moment dokręcania oblicza się ze wzoru M = F · l, gdzie F to siła w linie, a l to długość ramienia klucza."

Źródła:

  • Wikipedia (PL), "Moment siły" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Moment_si%C5%82y (dostęp: 2026-03-02)
  • OpenStax, "University Physics Volume 1", section "Torque" – https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-1 (dostęp: 2026-03-02)
  • Britannica, "Torque" – https://www.britannica.com/science/torque (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podstawy mechaniki technicznej: rozdziały o momencie siły i dźwigniach
  • Materiały szkoleniowe dot. połączeń gwintowych i dokręcania w technice (ogólne zasady)
  • Zadania rachunkowe z jednostkami N, daN oraz momentem N·m, daN·m

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego