KWALIFIKACJA MTL4 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 19.
Oblicz masę zbiornika wlewowego wypełnionego metalem, jeśli objętość tego zbiornika wynosi 1650 cm³, a gęstość metalu 7,2 g/cm³.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Masę oblicza się ze wzoru m = ρ·V. Dla V = 1650 cm³ i ρ = 7,2 g/cm³ otrzymujemy m = 1650·7,2 = 11880 g. Następnie przeliczamy gramy na kilogramy: 11880 g ÷ 1000 = 11,88 kg. Dlatego poprawny wynik to około 11,88 kg.

Pełne wyjaśnienie:

W odlewnictwie masa ciekłego metalu potrzebna do wypełnienia elementów układu wlewowego (np. zbiornika wlewowego) wynika bezpośrednio z objętości tych przestrzeni oraz gęstości metalu. Zależność jest prosta:

m = ρ · V

gdzie:

  • m – masa,
  • ρ – gęstość (tu: 7,2 g/cm³),
  • V – objętość (tu: 1650 cm³).

Podstawiamy dane:

m = 7,2 g/cm³ · 1650 cm³ = 11880 g.

Jednostki cm³ skracają się, więc wynik otrzymujemy w gramach. Ponieważ odpowiedzi są podane w kilogramach, wykonujemy przeliczenie:

11880 g = 11880 / 1000 kg = 11,88 kg.

Odpowiedź "Około 11,88 kg" jest więc zgodna zarówno rachunkowo, jak i jednostkowo.

Pozostałe propozycje wyników odpowiadają typowym błędom:

  • "Około 1,188 kg" – błąd przeliczenia g→kg o rząd wielkości (jakby dzielono przez 10000 albo "zgubiono" jedno zero).
  • "Około 0,1188 kg" – błąd o dwa rzędy wielkości; często wynika z mechanicznego dopisywania przecinka bez kontroli jednostek.
  • "Około 118,8 kg" – pomylenie kierunku przeliczenia (potraktowanie gramów jak kilogramów lub błędne mnożenie zamiast dzielenia przez 1000).

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu zrób szybkie oszacowanie. 1650 cm³ to 1,65 litra, a gęstość 7,2 g/cm³ oznacza ok. 7,2 kg na litr. 1,65·7,2 ≈ 12 kg, więc wynik rzędu 11–12 kg jest realistyczny.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj zależności m = ρ · V. Pomnóż gęstość przez objętość, pilnując jednostek (np. g/cm³ · cm³ daje g). Na końcu przelicz wynik do oczekiwanej jednostki, np. z gramów na kilogramy dzieląc przez 1000.
Jeśli gęstość jest podana w g/cm³, a objętość w cm³, to po pomnożeniu jednostki cm³ się skracają i zostają gramy. Aby otrzymać kilogramy, trzeba wykonać dodatkowe przeliczenie: 1 kg = 1000 g.
g/cm³ mówi, ile gramów waży 1 cm³ materiału. Dla metalu o gęstości 7,2 g/cm³ każdy centymetr sześcienny ma masę 7,2 g. To ułatwia szybkie obliczanie masy elementów układu wlewowego.
Najpewniejsza metoda to podzielenie przez 1000: 11880 g ÷ 1000 = 11,88 kg. Alternatywnie przesuń przecinek o trzy miejsca w lewo. Zawsze sprawdź rząd wielkości: 10–20 kg jest sensowne dla objętości ok. 1,65 litra metalu.
Najczęstsze są: brak przeliczenia g→kg, pomylenie dzielenia z mnożeniem przy konwersji jednostek, "zgubienie zera" oraz brak kontroli jednostek po obliczeniu. Pomaga zapis jednostek w każdym kroku i szybkie oszacowanie wyniku.
1650 cm³ to 1,65 dm³, czyli w przybliżeniu 1,65 litra. Taka objętość zbiornika wlewowego może dać kilkanaście kilogramów metalu zależnie od gęstości stopu. Przeliczenie na litry ułatwia ocenę sensowności wyniku.
Zrób oszacowanie: 1 litr = 1000 cm³. Jeśli metal ma 7,2 g/cm³, to 1 litr waży ok. 7,2 kg. Dla 1,65 litra wyjdzie ok. 1,65·7,2 ≈ 12 kg. Jeśli odpowiedź różni się o rząd wielkości, jest podejrzana.
Gdy planuje się technologię zalewania formy: dobór ilości wsadu, kontrolę strat w układzie wlewowym, ocenę wydajności procesu i porównanie masy odlewu do masy metalu "pomocniczego" (zbiornik, wlewy, przewody, nadlewy).
Masa jest w kilogramach i wynika z ilości materiału (m = ρ·V). Ciężar jest siłą w niutonach i zależy od grawitacji (P = m·g). W takich zadaniach zwykle oblicza się masę, bo dotyczy ilości metalu, a nie siły.
Tak, gęstość zależy od składu stopu i temperatury (dla ciekłego metalu zwykle jest inna niż dla stałego). W zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się wartość z treści. W praktyce, dla dokładności, korzysta się z danych materiałowych dla konkretnego stopu i warunków.
info

Statystycznie 67% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Masę oblicza się ze wzoru m = ρ·V."

Źródła:

  • Wikipedia (pl): "Gęstość" – https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (pl): "Masa" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Masa (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (pl): "Centymetr sześcienny" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Centymetr_szescienny (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręcznik fizyki: dział o gęstości, masie i przeliczaniu jednostek
  • Materiały dydaktyczne z technologii odlewnictwa: bilans masy ciekłego metalu w układzie wlewowym
  • Zestawy zadań rachunkowych: obliczenia masy z gęstości i objętości w jednostkach technicznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego