KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 15.
Ile powinno wynosić ciśnienie cieczy zasilającej układ hydrauliczny, aby za pomocą siłownika o powierzchni czynnej tłoka A = 80 cm2uzyskać siłę F = 150 kN?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Korzystamy z zależności p = F/A. Po przeliczeniach: F = 150 kN = 150 000 N, a A = 80 cm2 = 0,008 m2. Zatem p = 150 000 / 0,008 = 18,75 MPa. Ponieważ 1 bar = 0,1 MPa, otrzymujemy 187,5 bar.

Pełne wyjaśnienie:

W układach hydraulicznych zależność między siłą uzyskaną na tłoku siłownika a ciśnieniem cieczy opisuje wzór:

p = F / A, gdzie p – ciśnienie, F – siła, A – powierzchnia czynna tłoka.

Krok 1: przeliczenie siły.
150 kN = 150 000 N (ponieważ 1 kN = 1000 N).

Krok 2: przeliczenie pola.
80 cm2 = 80 · 10-4 m2 = 0,008 m2 (bo 1 cm = 0,01 m, więc 1 cm2 = 0,0001 m2).

Krok 3: obliczenie ciśnienia w Pa.
p = 150 000 / 0,008 = 18 750 000 Pa = 18,75 MPa.

Krok 4: konwersja MPa na bar.
1 bar = 100 000 Pa = 0,1 MPa, więc 18,75 MPa = 187,5 bar.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • 18,75 bar – to wynik 10 razy za mały; typowo powstaje po pomyleniu przeliczenia MPa↔bar (bo 1 MPa = 10 bar).
  • 1,875 bar – to wynik 100 razy za mały; zwykle wynika z błędnego przeliczenia pola (traktowanie 80 cm2 jak 0,08 m2 albo inna pomyłka w potęgach dziesięciu).
  • 1875 bar – to wynik 10 razy za duży; najczęściej efekt odwrócenia przeliczenia bar↔MPa (przyjęcie, że 1 bar = 0,01 MPa lub pomylenie 10 i 0,1).

Wskazówka egzaminacyjna: zapisuj jednostki w każdym kroku i wykonuj konwersje w osobnych liniach. To najprostszy sposób, aby wychwycić błąd rzędu wielkości (×10, ×100, ×1000).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stosuje się wzór p = F/A. Najpierw przelicz siłę na niutony (N) i pole na metry kwadratowe (m2), a potem wykonaj dzielenie. Na końcu przelicz wynik z Pa lub MPa na bar, jeśli tego wymagają odpowiedzi.
Bo wzór p = F/A w układzie SI zakłada pole w m2. Ponieważ pole jest "do kwadratu", błąd w konwersji jest duży: 1 cm2 = 0,0001 m2. Pominięcie tego daje wynik błędny nawet 10–100 razy.
To ta część pola przekroju tłoka, na którą rzeczywiście działa ciśnienie cieczy i która generuje siłę. W praktyce zależy od konstrukcji siłownika (np. przy ruchu na stronę tłoczyska pole jest mniejsze). W zadaniu przyjmuje się wartość podaną w treści.
Wystarczy zapamiętać relację: 1 MPa = 10 bar (bo 1 bar = 105 Pa, a 1 MPa = 106 Pa). Czyli aby MPa zamienić na bar, mnożysz przez 10, a aby bar zamienić na MPa, dzielisz przez 10.
Najczęściej: (1) błędna konwersja cm2 na m2 (zapominanie o kwadracie), (2) pomylenie kN z N, (3) brak kontroli jednostek pośrednich, (4) pomyłka MPa↔bar o czynnik 10. Zapis jednostek w każdej linijce minimalizuje te błędy.
Nie. Ciśnienie może mieć wartość ułamkową, bo zależy od dowolnych danych F i A. W testach często pojawiają się wartości z jedną cyfrą po przecinku lub z przecinkiem dziesiętnym. Najważniejsze jest zachowanie poprawnego rzędu wielkości i jednostek.
Gdy dobiera się siłownik do zadania (np. docisk, zacisk, podnoszenie) albo diagnozuje spadek siły w maszynie. Znając ciśnienie z manometru i pole tłoka, można oszacować siłę. Odwrotnie, mając wymaganą siłę, dobiera się ciśnienie robocze lub elementy zasilania.
Warto zrobić kontrolę rzędu wielkości: duże siły (dziesiątki–setki kN) przy polu rzędu kilku tysięcznych m2 zwykle dają ciśnienia rzędu wielu MPa, czyli setek bar. Jeśli wychodzi kilka bar lub kilka tysięcy bar, to sygnał, że konwersje mogły być błędne.
Najlepsza metoda to 4 kroki: (1) wypisz wzór p = F/A, (2) przelicz F do N, (3) przelicz A do m2, (4) policz p w Pa/MPa i na końcu zamień na bar. Każdy krok w osobnej linijce z jednostką.
Często są to obliczenia: siły siłownika dla danego ciśnienia, średnicy tłoka z wymaganego pola, doboru ciśnienia do zadanej siły, a także proste przeliczenia jednostek. Mogą też pojawić się pytania o elementy układu (pompa, zawory) i ich funkcje.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 50% zdających egzamin. trudne

Według specjalistów z branży: "Korzystamy z zależności p = F/A."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – "Prawo Pascala": https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Pascala (dostęp: 2026-02-18)
  • Wikipedia (PL) – "Ciśnienie": https://pl.wikipedia.org/wiki/Ci%C5%9Bnienie (dostęp: 2026-02-18)
  • Wikipedia (PL) – "Bar (jednostka)": https://pl.wikipedia.org/wiki/Bar_(jednostka) (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z hydrauliki siłowej (dział: podstawy, p = F/A, jednostki)
  • Notatki z przeliczeń jednostek SI (pole, ciśnienie, siła)
  • Karty wzorów i tablice jednostek (Pa, MPa, bar)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego