W połączeniach śrubowych moment dokręcania wynika z działania siły przyłożonej do ramienia (np. długości klucza). Z punktu widzenia mechaniki moment siły to miara "zdolności" siły do wywołania obrotu względem osi.
1) Wzór
Jeżeli siła F działa pod kątem Φ względem ramienia r, to efektywnie "obraca" tylko składowa prostopadła do ramienia. Dlatego stosuje się zależność:
M = F · r · sin(Φ).
2) Jednostki
Wynik momentu podaje się w N·m, więc promień/ramię trzeba mieć w metrach. Tu: 20 cm = 0,20 m.
3) Obliczenie krok po kroku
- F = 100 N
- r = 0,20 m
- sin 60° ≈ 0,866
M = 100 · 0,20 · 0,866 ≈ 17,32 N·m (w praktyce często zaokrągla się do 17,3 N·m).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi bywają wybierane błędnie?
- 20 N·m – to wynik z pominięciem sin(Φ), czyli niepoprawne założenie, że siła jest prostopadła (Φ = 90°).
- 10 N·m – typowy skutek użycia cos(60°) zamiast sin(60°), czyli pomylenia składowych równoległej i prostopadłej.
- 1732 N·m (lub podobnie duża wartość) – częsty błąd jednostek: wstawienie r = 20 zamiast 0,20 m (centymetry potraktowane jak metry).
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy ramię jest w metrach i czy w zadaniu podano kąt – jeśli tak, prawie na pewno trzeba użyć sin(Φ).
