KWALIFIKACJA GIW7 - STYCZEŃ 2014

PYTANIE NR 1.
Jaka powierzchnię posiada wierzchowina zwałowiska usytuowanego na terenie o wymiarach 240 x 240 m przy wysokości h = 20 m i kącie nachylenia skarpy 45°?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Nachylenie 45° oznacza, że odsunięcie poziome skarpy równa się wysokości: d = h / tan45° = 20/1 = 20 m.
Skorupa "zabiera" 20 m z każdej strony, więc bok wierzchowiny: 240 − 2·20 = 200 m.
Pole wierzchowiny: 200·200 = 40 000 m².

Pełne wyjaśnienie:

Wierzchowina to górna, płaska powierzchnia zwałowiska. Podano, że teren w rzucie ma wymiary 240×240 m, a skarpy mają wysokość h=20 m i kąt nachylenia 45° (typowo rozumiany jako kąt skarpy względem poziomu w przekroju).

Krok 1: wyznaczenie odsadu poziomego skarpy.
W przekroju poprzecznym skarpa tworzy trójkąt prostokątny, gdzie wysokość to h, a przyprostokątna pozioma to d. Z definicji tangensa: tan(α)=h/d, więc d=h/tan(α). Dla α=45° mamy tan(45°)=1, zatem d=20/1=20 m.

Krok 2: uwzględnienie skarp z obu stron.
Skarpa występuje na całym obwodzie, więc w każdym kierunku (na każdym boku kwadratu) "zmniejsza" wymiar wierzchowiny o 2·d, czyli o 40 m. Otrzymujemy bok wierzchowiny: 240 − 40 = 200 m.

Krok 3: obliczenie pola wierzchowiny.
Wierzchowina jest kwadratem 200×200 m, więc jej pole wynosi 200·200 = 40 000 m².

Dlaczego pozostałe wyniki są błędne?

  • Wyniki typu 32 400 m² zwykle pochodzą z przyjęcia zbyt małego boku (np. 180 m), co wynika z błędnego odsadu albo podwójnego "odejmowania" nie tej wartości.
  • Wyniki typu 48 400 m² sugerują bok 220 m, czyli odjęcie odsadu tylko raz (240−20) lub pominięcie, że skarpa jest po obu stronach danego wymiaru.
  • Wyniki typu 57 600 m² odpowiadają bokowi 240 m pomniejszonemu niepoprawnie (albo policzeniu innej powierzchni), co bywa skutkiem nieuwzględnienia geometrii skarp.

Na egzaminie warto zapamiętać skrót: dla 45° "1 do 1" — tyle samo w pionie co w poziomie, więc przy h=20 m odsad poziomy to 20 m na stronę.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wierzchowina zwałowiska to górna, względnie płaska powierzchnia usypanego zwału. To właśnie na niej planuje się np. drogi dojazdowe, place manewrowe lub kolejne etapy zwałowania. W zadaniach oblicza się zwykle jej pole w rzucie poziomym.
W przekroju skarpa tworzy trójkąt prostokątny: wysokość to h, a odsad poziomy to d. Korzysta się z zależności d = h / tan(α), gdzie α to kąt skarpy względem poziomu. To kluczowy krok w zadaniach o wymiarach półek i wierzchowin.
Dla kąta 45° zachodzi tan(45°)=1. Z definicji tangensa mamy d = h/tan(α), więc przy α=45° wychodzi d=h. Intuicyjnie oznacza to skarpę "1:1", czyli tyle samo w pionie, co w poziomie w przekroju.
Najpierw trzeba wyznaczyć, o ile skarpy zmniejszają wymiar górnej powierzchni. Jeśli odsad na jedną stronę wynosi d, to bok wierzchowiny to 240−2d. Dopiero potem liczy się pole jak dla kwadratu: P = a·a.
Najczęstszy błąd to odjęcie odsadu tylko raz (np. 240−20), zamiast odjęcia z obu stron (240−40). Częste jest też użycie złej funkcji trygonometrycznej lub pomylenie, czy kąt jest liczony względem poziomu czy pionu.
Zawsze wtedy, gdy wierzchowina jest ograniczona skarpami z dwóch przeciwnych stron danego wymiaru. Dla boku kwadratu są to lewa i prawa krawędź (albo przód i tył), więc łącznie odejmuje się 2·d. To typowa pułapka egzaminacyjna.
Jeżeli treść mówi ogólnie o zwałowisku na terenie o danych wymiarach i podaje kąt nachylenia skarpy, standardowo przyjmuje się skarpy na całym obwodzie w rzucie. Gdyby skarpa była tylko z jednej strony, zadanie powinno to wyraźnie doprecyzować.
Wynik powinien być mniejszy niż pole terenu 240×240 (czyli 57 600 m²), bo skarpy zmniejszają wierzchowinę. Jeśli wyjdzie większy lub równy 57 600 m², to znaczy, że nie uwzględniono skarp albo źle zinterpretowano wymiary.
Postępuje się analogicznie: wyznacza się odsad d = h/tan(α). Dla innych kątów trzeba znać lub obliczyć tan(α) (z tablic, kalkulatora lub zależności). Następnie odejmuje się 2d od wymiarów i liczy pole wierzchowiny.
Ćwicz schemat: 1) rysunek przekroju i trójkąt prostokątny, 2) obliczenie odsadu z tangensa, 3) korekta wymiarów (zwykle 2·d), 4) pole lub objętość. Warto robić szybki test sensowności wyniku.
info

Około 44% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Tangens" – definicja funkcji i interpretacja w trójkącie prostokątnym, https://pl.wikipedia.org/wiki/Tangens (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Kąty szczególne" / wartości funkcji trygonometrycznych – informacja, że tan(45°)=1, https://pl.wikipedia.org/wiki/K%C4%85ty_szczeg%C3%B3lne (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Pole kwadratu" – wzór P=a², https://pl.wikipedia.org/wiki/Kwadrat (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręczniki z geometrii i trygonometrii dla szkół technicznych (dział: tangens i trójkąt prostokątny).
  • Materiały dydaktyczne z geometrii zwałowisk/wyrobisk w górnictwie odkrywkowym (modele skarp i półek).
  • Zestawy zadań maturalnych/technicznych z trygonometrii w zastosowaniach praktycznych (spadki, nachylenia).

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego