Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA MEC3 + MEC5 + MEC8 + MEC9 - CZERWIEC 2015



PYTANIE NR 31.
Ile wynosi wydłużenie sprężyny obciążonej siłą F = 1200 N, jeżeli stała sprężyny wynosi c = 6000 N/cm?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Korzystamy z prawa Hooke’a: F = c·x, więc x = F/c. Dla F = 1200 N oraz c = 6000 N/cm otrzymujemy x = 1200/6000 cm = 0,2 cm. Pozostałe wartości nie wynikają z tego ilorazu i oznaczałyby inną sztywność sprężyny lub inną siłę.

Pełne wyjaśnienie:

Wydłużenie (ugięcie) sprężyny w liniowym zakresie pracy opisuje prawo Hooke’a:

F = c · x

gdzie: F to siła obciążająca sprężynę, c to stała sprężyny (sztywność), a x to wydłużenie sprężyny.

W zadaniu dane są:

  • F = 1200 N
  • c = 6000 N/cm

Najpierw przekształcamy wzór do postaci na wydłużenie:

x = F / c

Podstawiamy wartości z zachowaniem jednostek. To ważne, bo c podano w N/cm, więc po podzieleniu N przez (N/cm) otrzymamy wynik w centymetrach:

x = 1200 / 6000 cm = 0,2 cm

Odpowiedź "0,2 cm" jest poprawna, bo dokładnie odpowiada obliczonemu ilorazowi siły i stałej sprężyny.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "0,3 cm" oznaczałoby większe wydłużenie, czyli w praktyce mniejszą sztywność sprężyny lub większą siłę niż w danych.
  • "0,5 cm" i "0,6 cm" są jeszcze większe; takie wyniki powstają zwykle przy pomyleniu działań (np. złym dzieleniu) albo przy nieuważnym obchodzeniu się z jednostkami.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy stała jest w N/cm, wynik naturalnie wychodzi w cm. Jeśli ktoś otrzymuje bardzo dużą wartość lub inną jednostkę, warto wrócić do analizy wymiarowej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć wydłużenie sprężyny z siły i stałej sprężyny?
Stosuje się prawo Hooke’a: F = c·x. Po przekształceniu: x = F/c. Podstaw dane i pilnuj jednostek: jeśli c jest w N/cm, to x wyjdzie w cm.
Co oznacza stała sprężyny c wyrażona w N/cm?
Stała sprężyny (sztywność) mówi, jaka siła jest potrzebna do wydłużenia sprężyny o 1 cm. N/cm oznacza "niutony na centymetr": im większe c, tym sprężyna jest sztywniejsza i mniej się wydłuża pod tą samą siłą.
Dlaczego w tym zadaniu wynik jest w centymetrach, a nie w metrach?
Bo stała sprężyny podana jest w N/cm. Gdy liczysz x = F/c, jednostki skracają się: N / (N/cm) = cm. Żeby mieć metry, musiałbyś mieć c w N/m albo na końcu przeliczyć cm na m.
Czy prawo Hooke’a zawsze działa dla każdej sprężyny?
Nie zawsze. Prawo Hooke’a obowiązuje w zakresie sprężystym, gdy zależność siły od wydłużenia jest liniowa. Po przekroczeniu tego zakresu może pojawić się odkształcenie trwałe lub nieliniowość i wtedy proste x = F/c nie daje poprawnych wyników.
Jakie są najczęstsze błędy w zadaniach o sprężynach na egzaminie?
Najczęściej: pomieszanie jednostek (N/cm z N/m), odwrócenie dzielenia (c/F zamiast F/c), brak kontroli sensowności wyniku oraz automatyczne przyjęcie, że sprężyna pracuje liniowo bez sprawdzenia, czy to założenie jest dopuszczalne.
Jak sprawdzić, czy obliczony wynik wydłużenia jest sensowny?
Porównaj wielkość siły i sztywności. Jeśli c jest duże (sprężyna sztywna), wydłużenie powinno być małe. Dodatkowo sprawdź wymiar: dla N/cm wynik powinien wyjść w cm. Szybka kontrola: 1200/6000 to 0,2.
Co to jest odkształcenie sprężyste w kontekście sprężyny?
To takie wydłużenie (lub skrócenie), po którym sprężyna po zdjęciu obciążenia wraca do pierwotnej długości. W tym zakresie zwykle można stosować liniowe prawo Hooke’a i stała sprężyny c ma stałą wartość.
Jak przeliczyć N/cm na N/m w zadaniach o sprężynach?
1 m to 100 cm, więc sztywność w N/m jest 100 razy większa niż w N/cm. Przykład: 6000 N/cm = 6000·100 N/m = 600000 N/m. Potem możesz liczyć x w metrach: x = F/c.
Kiedy w praktyce mechanik-monter spotyka się z doborem sprężyny?
Przy montażu mechanizmów dociskowych, zaworów, sprzęgieł, rygli i elementów amortyzujących. Znając siłę roboczą i wymagany skok, dobiera się sprężynę o odpowiedniej sztywności, aby ugięcie nie było ani za małe (brak działania), ani za duże (ryzyko uszkodzeń).
Jakie dane są potrzebne, aby wyznaczyć stałą sprężyny c z pomiaru?
Wystarczy para pomiarów w zakresie sprężystym: przyłożona siła F i odpowiadające jej wydłużenie x. Wtedy c = F/x. Dla lepszej dokładności wykonuje się kilka punktów i sprawdza liniowość zależności.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 61% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Korzystamy z prawa Hooke’a: F = c·x, więc x = F/c."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Prawo Hooke’a" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Hooke%E2%80%99a (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN): "Hooke's law" — https://en.wikipedia.org/wiki/Hooke%27s_law (dostęp: 2026-03-01)
  • Khan Academy: "Springs and Hooke's law (AP Physics 1)" — https://www.khanacademy.org/science/ap-physics-1/ap-work-and-energy/hookes-law-and-spring-potential-energy/a/what-is-hookes-law (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podstawy mechaniki technicznej: sprężyny i prawo Hooke’a (rozdziały o odkształceniach sprężystych)
  • Zadania rachunkowe z mechaniki: ugięcie i sztywność sprężyn
  • Materiały dydaktyczne o jednostkach i analizie wymiarowej w obliczeniach inżynierskich
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego