KWALIFIKACJA MEC3 + MEC5 + MEC8 + MEC9 - CZERWIEC 2013

PYTANIE NR 25.
Rzut siły F=100 N na oś do niej równoległą, ma wartość
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rzut (składowa) siły na oś równoległą do kierunku tej siły ma tę samą wartość, ponieważ kąt między wektorem siły a osią wynosi 0°.
Stąd Fproj = F·cos(0°) = 100 N.
Pozostałe wartości odpowiadałyby innym kątom lub osi prostopadłej.

Pełne wyjaśnienie:

Rzut siły (czyli jej składowa) na daną oś oblicza się ze wzoru:

Fproj = F · cos(α), gdzie α to kąt między wektorem siły a osią.

W tym zadaniu oś jest równoległa do siły, czyli ma ten sam kierunek. Oznacza to, że kąt α = 0°. A ponieważ cos(0°) = 1, dostajemy:

Fproj = 100 N · 1 = 100 N.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 50 N – taka wartość mogłaby wyjść, gdyby oś nie była równoległa, tylko tworzyła z siłą kąt, dla którego cos(α)=0,5 (np. 60°). W zadaniu nie ma jednak takiego kąta.
  • 0 N – rzut byłby równy zero, gdyby oś była prostopadła do kierunku siły (α=90°, cos(90°)=0). To przypadek inny niż podany.
  • 200 N – rzut na oś nie może przekroczyć wartości samej siły, bo |cos(α)| ≤ 1. Wynik większy od F jest więc sprzeczny z własnościami rzutu.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze najpierw ustal kąt α. Jeśli widzisz "oś równoległa" → α=0° → rzut równy całej sile. Jeśli "oś prostopadła" → α=90° → rzut 0.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rzut siły na oś to jej składowa wzdłuż tej osi. Opisuje, jaka część siły "działa" w kierunku osi. Matematycznie to iloczyn wartości siły i cosinusa kąta między wektorem siły a osią.
Ustal kąt α między kierunkiem siły a osią, a potem policz F·cos(α). Jeśli oś jest zgodna z siłą, cos(0°)=1 i rzut = F. Jeśli oś jest prostopadła, cos(90°)=0 i rzut = 0.
Bo kąt między wektorem siły a osią równoległą wynosi 0°. Dla α=0° cosinus jest równy 1, więc składowa wzdłuż osi nie "traci" wartości. Cała siła działa wzdłuż tej osi.
Nie. Rzut oblicza się jako F·cos(α), a wartość cos(α) mieści się w przedziale od −1 do 1. Dlatego wartość bezwzględna rzutu nie przekracza F. Wynik większy niż F oznacza błąd w interpretacji kąta lub osi.
Gdy siła jest prostopadła do osi. Wtedy α=90° i cos(90°)=0, więc F·cos(α)=0. To częsty przypadek w analizie, gdy siła nie powoduje ruchu/obciążenia wzdłuż rozpatrywanego kierunku.
Najczęściej myli się oś równoległą z prostopadłą albo "zgaduje" wartość (np. połowę) bez wyznaczenia kąta. Błędem jest też przyjmowanie, że rzut może być większy od F, co jest niemożliwe przez ograniczenie cosinusa.
Szukaj sformułowań typu: oś równoległa, zgodna z kierunkiem siły, wzdłuż działania siły. To oznacza α=0°. Wtedy rzut (składowa) ma wartość równą całej sile.
W maszynach często interesuje nas składowa siły wzdłuż prowadnic, wałów lub cięgien. Rzut pozwala ocenić, jaka część siły rzeczywiście powoduje przesuw, docisk albo obciążenie osiowe elementu, co jest ważne przy regulacji i diagnostyce.
Składowa osiowa to właśnie rzut siły na wybraną oś (np. oś wału). Informuje o obciążeniu wzdłużnym elementu. W praktyce pomaga ocenić naprężenia, dobór łożysk/oparć oraz wpływ siły na ruch w danym kierunku.
Ćwicz rozkład wektorów na składowe i szybkie rozpoznawanie kątów: 0° (pełna wartość), 90° (zero), 60° (połowa). Zawsze zapisuj wzór F·cos(α) i sprawdzaj, czy wynik nie przekracza F.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 80% zdających egzamin. średnio łatwe

Specjaliści zwracają uwagę: "Rzut (składowa) siły na oś równoległą do kierunku tej siły ma tę samą wartość, ponieważ kąt między wektorem siły a osią wynosi 0°."

Źródła:

  • OpenStax, University Physics Volume 1: "Vectors" i "Vector Addition and Components" (rzuty i składowe wektorów), https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-1 - accessed 2026-02-18
  • Khan Academy: "Components of vectors" (składowe wektora i cosinus kąta), https://www.khanacademy.org/math/linear-algebra/vectors-and-spaces/vectors/v/vector-components - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Podręcznik fizyki/Mechaniki: rozdział o wektorach i rozkładzie sił na składowe
  • Materiały dydaktyczne z podstaw mechaniki technicznej dla kształcenia zawodowego
  • Zadania maturalne/techniczne z rzutów wektorów i składowych siły (z rozwiązaniami)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego