Aby wyznaczyć maksymalny moment gnący w belce z rysunku, postępuje się typowo w kilku krokach:
- Ustalenie schematu statycznego i obciążeń (rodzaj podpór, miejsca przyłożeń sił/rozłożonych obciążeń, odległości).
- Obliczenie reakcji podporowych z równań równowagi: suma sił w pionie równa zero oraz suma momentów względem wybranego punktu równa zero. To krok konieczny, bo reakcje współtworzą rozkład sił wewnętrznych.
- Wyznaczenie siły tnącej V(x) w kolejnych przedziałach belki (między punktami zmiany obciążenia). Dla obciążeń skupionych V(x) ma skoki, a dla obciążenia ciągłego zmienia się liniowo.
- Wyznaczenie momentu gnącego M(x) w tych samych przedziałach. Moment jest całką z siły tnącej, więc przebieg M(x) jest zwykle liniowy przy braku obciążenia ciągłego i paraboliczny przy obciążeniu rozłożonym.
- Wskazanie maksimum: wartość maksymalna momentu to największa (co do wartości bezwzględnej, jeśli tak przyjęto w zadaniu) wartość na wykresie M(x). Często maksimum wypada w punkcie, gdzie V(x)=0 lub w punktach charakterystycznych (pod obciążeniem skupionym / przy podporach), ale zawsze trzeba sprawdzić cały przebieg.
Odpowiedź "25 Nm" jest poprawna, bo odpowiada wartości ekstremalnej momentu gnącego wynikającej z pełnego przebiegu M(x) dla schematu z rysunku.
Pozostałe propozycje są błędne, ponieważ:
- "40 Nm" i "50 Nm" typowo odpowiadają częściowym obliczeniom (np. momentowi w wybranym przekroju), bez weryfikacji, czy jest to największa wartość na całej długości belki.
- "100 Nm" najczęściej wynika z pomylenia ramienia siły, nieuwzględnienia reakcji lub zsumowania momentów w sposób niezgodny z rzeczywistym schematem (błąd skali/ramion albo błąd konwencji znaków).
Wskazówka egzaminacyjna: nawet jeśli szybko liczysz moment w "oczywistym" miejscu, zawsze sprawdź, czy nie ma większego ekstremum w innym przedziale (zwłaszcza przy obciążeniach rozłożonych lub kilku siłach skupionych).
