Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA MEC9 - WRZESIEŃ 2015



PYTANIE NR 5.
Który schemat układu sił odpowiada obciążeniu belki zgodnie z Rysunkiem 1?
Ilustracja przedstawia schematy układów sił działających na belkę, co jest często spotykane w zadaniach z zakresu mechaniki
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby dobrać właściwy schemat układu sił, należy porównać z Rysunkiem 1: rodzaj obciążeń (skupione/rozłożone/moment), ich miejsca przyłożenia oraz typ podpór i wynikające z nich reakcje. Odpowiedź B odpowiada układowi obciążeń i reakcji pokazanych na rysunku, a pozostałe schematy mają niezgodne elementy (np. inne punkty przyłożenia lub zwroty sił).

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach typu "dobierz schemat układu sił do obciążenia belki" kluczowe jest wierne przepisanie informacji z rysunku technicznego na model statyczny. Schemat układu sił powinien zawierać wszystkie obciążenia zewnętrzne oraz reakcje podpór wynikające z rodzaju podparcia.

Postępuj krokowo:

  • Rozpoznaj obciążenia: siła skupiona to pojedyncza strzałka w konkretnym punkcie; obciążenie równomiernie rozłożone to "pas"/ciąg strzałek na odcinku; moment to zwykle zakrzywiona strzałka (para sił).
  • Sprawdź miejsca przyłożenia: nawet poprawny typ obciążenia będzie błędny, jeśli jest umieszczony na innym końcu belki lub w innym przekroju.
  • Określ podpory i reakcje: przegub zwykle daje dwie składowe reakcji w płaszczyźnie, rolka jedną (prostopadłą do podłoża), utwierdzenie dodatkowo moment reakcyjny. Na schemacie reakcje muszą odpowiadać temu, co pokazano na rysunku.
  • Zwróć uwagę na zwroty: kierunek strzałek obciążeń na rysunku musi się zgadzać ze schematem.

W tym pytaniu schemat B jest zgodny z Rysunkiem 1, bo odwzorowuje właściwy zestaw obciążeń (rodzaj i położenie) oraz poprawne reakcje wynikające z podparcia belki. Odpowiedzi A, C i D są niepoprawne typowo z jednego z powodów: pokazują inny typ obciążenia (np. rozłożone zamiast skupionego), przesuwają punkt przyłożenia, pomijają wymagane reakcje podporowe albo mają błędny zwrot sił/momentu. Na egzaminie warto zawsze "odhaczyć" na schemacie: co najmniej typ obciążenia, miejsce przyłożenia oraz rodzaj podpór – dopiero potem wybrać wariant odpowiedzi.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest schemat układu sił dla belki?
Schemat układu sił (FBD) to uproszczony rysunek belki, na którym zaznacza się wszystkie siły i momenty działające z zewnątrz oraz reakcje podpór. Pomija się detale konstrukcyjne, a zostawia tylko to, co wpływa na równowagę i obliczenia.
Jak rozpoznać na rysunku obciążenie równomiernie rozłożone?
Obciążenie równomiernie rozłożone zwykle pokazuje się jako ciąg wielu małych strzałek lub "pas" na pewnym odcinku belki. W schemacie sił musi ono wystąpić jako obciążenie rozłożone na tym samym odcinku, a nie jako pojedyncza siła w punkcie.
Jakie reakcje ma podpora przegubowa w statyce płaskiej?
W statyce płaskiej podpora przegubowa (nieprzesuwna) uniemożliwia przesunięcie w dwóch kierunkach, więc w modelu daje zwykle dwie składowe reakcji (np. poziomą i pionową). Nie przenosi natomiast momentu utwierdzającego.
Jakie reakcje ma podpora przesuwną (rolka)?
Podpora przesuwna ogranicza ruch tylko w jednym kierunku (zwykle pionowym), więc w schemacie pojawia się jedna reakcja prostopadła do powierzchni podparcia. Brak drugiej składowej wynika z możliwości przesuwu wzdłuż podpory.
Dlaczego w schemacie trzeba zaznaczać zwroty sił?
Zwrot (kierunek strzałki) decyduje o znakach w równaniach równowagi i o tym, czy schemat odpowiada rzeczywistemu obciążeniu. Dwa schematy mogą mieć te same rodzaje sił, ale jeśli zwroty są przeciwne, opisują zupełnie inną sytuację statyczną.
Jak odróżnić moment od siły na rysunku belki?
Moment (para sił) jest zwykle rysowany jako zakrzywiona strzałka (łuk) wokół punktu lub końca belki. Siła jest rysowana jako prosta strzałka. W schemacie moment zostaje momentem – nie zastępuje się go "zwykłą" siłą bez dodatkowych informacji.
Czy w takim zadaniu trzeba wykonywać obliczenia?
Zwykle nie. To zadanie sprawdza umiejętność identyfikacji obciążeń i reakcji podpór oraz dopasowania do nich właściwego schematu odpowiedzi. Obliczenia reakcji lub momentów byłyby potrzebne dopiero w kolejnych etapach analizy belki.
Jakie błędy są najczęstsze przy dopasowaniu schematu sił?
Najczęściej myli się: (1) siłę skupioną z obciążeniem rozłożonym, (2) typ podpory i liczbę reakcji, (3) miejsce przyłożenia obciążenia (zamiana stron belki), (4) zwrot strzałek. Pomaga sprawdzanie punkt po punkcie, zamiast wybierać "podobny" rysunek.
Jak szybko sprawdzić, czy schemat odpowiedzi pasuje do rysunku belki?
Zrób krótką listę kontrolną: ile obciążeń jest na rysunku, jakiego typu są, gdzie działają oraz jakie podpory są na końcach. Następnie wybierz wariant, który spełnia wszystkie cztery warunki jednocześnie.
Gdzie w pracy technika mechanika przydaje się taka umiejętność?
Przydaje się m.in. przy analizie obciążeń elementów maszyn (ram, wsporników, łoża), weryfikacji dokumentacji konstrukcyjnej, przygotowaniu danych do obliczeń wytrzymałościowych oraz ocenie, czy zaproponowane podparcie i obciążenia są realistyczne dla danego zespołu.
info

Około 50% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Aby dobrać właściwy schemat układu sił, należy porównać z Rysunkiem 1: rodzaj obciążeń (skupione/rozłożone/moment), ich miejsca przyłożenia oraz typ podpór i wynikające z nich reakcje."

Źródła:

  • Beer, F.P.; Johnston, E.R.: "Vector Mechanics for Engineers: Statics" (działy: równowaga w 2D, schematy sił / free-body diagrams) – wydania różne
  • Hibbeler, R.C.: "Engineering Mechanics: Statics" (rozdziały o FBD, podporach i reakcjach) – wydania różne

Materiały:

  • Podręczniki akademickie z mechaniki: dział "Statyka płaska"
  • Zbiory zadań ze statyki belek (siły, momenty, reakcje podpór)
  • Materiały dydaktyczne z wytrzymałości materiałów: rozdziały o belkach i obciążeniach
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego