KWALIFIKACJA MEC9 - STYCZEŃ 2014

PYTANIE NR 3.
Linka jest spleciona z 50 drutów. Jeden drut o przekroju 2 mm2 wytrzymuje obciążenie 200 N. Jakie maksymalne obciążenie może przenieść linka?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Skoro linka składa się z 50 drutów, a każdy drut wytrzymuje 200 N, to w uproszczeniu maksymalne obciążenie linki jest sumą nośności wszystkich drutów. Obliczamy 50 × 200 N = 10 000 N. Pozostałe odpowiedzi wynikają z błędnego mnożenia lub przyjęcia złej liczby drutów.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano dwa kluczowe fakty: liczba drutów w lince (50 sztuk) oraz maksymalne obciążenie, jakie przenosi pojedynczy drut o danym przekroju (200 N). Przy typowym założeniu szkolnym, że wszystkie druty pracują równolegle i są jednakowo obciążone, maksymalna nośność linki jest sumą nośności drutów składowych.

Dlatego wykonujemy proste mnożenie:

Fmax = 50 × 200 N = 10 000 N

Odpowiedź "10000 N" jest poprawna, bo wynika bezpośrednio z danych: 50 jednakowych elementów × nośność jednego elementu.

Dlaczego pozostałe wartości są błędne?

  • "5 000 N" zwykle pojawia się, gdy ktoś omyłkowo przyjmie 25 drutów zamiast 50 albo wykona mnożenie z pomyłką rachunkową (np. 50×100).
  • "1 000 N" to typowy błąd rzędu wielkości: potraktowanie 50×200 jak 5×200 lub 50×20. Czasem wynika też z nieuwagi przy dopisywaniu zera.
  • "20 000 N" oznacza podwojenie wyniku (jakby było 100 drutów) albo przyjęcie 400 N na drut, czego nie ma w treści.

W praktyce inżynierskiej nośność lin określa się z uwzględnieniem wielu czynników (konstrukcja splotu, nierównomierny rozkład naprężeń, współczynniki bezpieczeństwa, zmęczenie). Jednak to zadanie sprawdza podstawowe rozumowanie: sumowanie nośności elementów równoległych oraz poprawne wykonanie obliczeń w jednostkach SI.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W zadaniach szkolnych zwykle zakłada się równomierną pracę drutów. Wtedy maksymalne obciążenie linki to suma nośności drutów: liczba drutów × nośność jednego drutu. Jeśli jest 50 drutów po 200 N, to 50×200 N.
Bo 200 N dotyczy jednego drutu, a linka ma 50 takich drutów. Przy założeniu, że wszystkie przenoszą obciążenie równolegle, całkowita nośność rośnie proporcjonalnie do liczby drutów, więc wykonuje się mnożenie.
N (niuton) to jednostka siły w układzie SI. W takich zadaniach "obciążenie 200 N" oznacza maksymalną siłę rozciągającą, jaką może przenieść element w przyjętym uproszczeniu. Wynik też podaje się w niutonach.
W podanych danych przekrój jest już "uwzględniony" w informacji: drut o przekroju 2 mm2 wytrzymuje 200 N. Do obliczenia nośności linki korzystasz z tej nośności jednostkowej i liczby drutów; nie przeliczasz dalej przekroju.
Najczęściej: zgubienie zera (50×200 zapisane jako 1000), pomylenie liczby drutów, albo wykonanie dzielenia zamiast mnożenia. Pomaga zapis pośredni: 50×200 = (5×2)×1000 = 10×1000 = 10 000.
Nie zawsze. W praktyce wpływ mają: konstrukcja splotu, tarcie, nierównomierne obciążenie drutów, zmęczenie oraz współczynniki bezpieczeństwa. Egzaminacyjne zadania często upraszczają problem do czystego sumowania, jeśli nie podano innych współczynników.
Stosuje się go, gdy liczy się dopuszczalne obciążenie robocze, a nie teoretyczne maksimum. Współczynnik bezpieczeństwa zmniejsza dopuszczalną siłę w porównaniu do granicznej nośności, aby uwzględnić niepewności i warunki pracy. W tym zadaniu nie podano takiego współczynnika.
Rozbij liczby: 50×200 = (5×2)×1000. Najpierw 5×2=10, potem dopisz trzy zera: 10×1000 = 10 000. Taki zapis ogranicza ryzyko zgubienia zera i przyspiesza obliczenia na egzaminie.
Wykonaj kontrolę "na oko": 200 N to nośność jednego drutu, a drutów jest dużo (50). Wynik powinien być wielokrotnością 200 i znacząco większy od 200, rzędu tysięcy niutonów. 10 000 N spełnia te kryteria.
To zadanie dotyka pojęć: siła, obciążenie, nośność, rozciąganie oraz (pośrednio) naprężenie i przekrój poprzeczny. Na wyższym poziomie uczy też myślenia o elementach pracujących równolegle i sumowaniu ich zdolności przenoszenia sił.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 73% zdających egzamin. średnio łatwe

Specjaliści zwracają uwagę: "Skoro linka składa się z 50 drutów, a każdy drut wytrzymuje 200 N, to w uproszczeniu maksymalne obciążenie linki jest sumą nośności wszystkich drutów."

Źródła:

  • OpenStax, University Physics Volume 1: "Stress, Strain, and Elastic Modulus" (zależność siła–naprężenie, ujęcie przekroju), https://openstax.org/books/university-physics-volume-1/pages/12-4-stress-strain-and-elastic-modulus (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Naprężenie (mechanika)", https://pl.wikipedia.org/wiki/Napr%C4%99%C5%BCenie_(mechanika) (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Wytrzymałość na rozciąganie", https://pl.wikipedia.org/wiki/Wytrzyma%C5%82o%C5%9B%C4%87_na_rozci%C4%85ganie (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podstawy mechaniki (siła, naprężenie, wytrzymałość) – skrypty szkolne
  • Podręczniki z mechaniki/wytrzymałości materiałów (rozdziały o rozciąganiu)
  • Zadania rachunkowe z jednostkami SI (N, mm<sup>2</sup>)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego