KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2008

PYTANIE NR 42.
Siłownik hydrauliczny o powierzchni czynnej tłoka A = 20 cm2 powinien wytworzyć siłę F = 30 kN. Ciśnienie oleju powinno być równe
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Ciśnienie oblicza się ze wzoru P = F/A. Po przeliczeniu jednostek: F = 30 kN = 30000 N, A = 20 cm² = 0,002 m². Zatem P = 30000 / 0,002 = 15000000 Pa. Ponieważ 1 bar = 100000 Pa, otrzymujemy 150 bar.

Pełne wyjaśnienie:

W siłowniku hydraulicznym siła na tłoku wynika z ciśnienia cieczy działającego na powierzchnię czynną tłoka (prawo Pascala). Zależność ma postać:

P = F/A, gdzie P to ciśnienie, F to siła, a A to powierzchnia.

Krok 1: przeliczenie jednostek.

  • F = 30 kN = 30 000 N
  • A = 20 cm² = 20 · 10-4 m² = 0,002 m²

Krok 2: obliczenie ciśnienia w paskalach.
P = 30 000 N / 0,002 m² = 15 000 000 Pa.

Krok 3: przeliczenie na bary.
1 bar = 100 000 Pa, więc 15 000 000 Pa / 100 000 Pa/bar = 150 bar.

Dlaczego pozostałe propozycje są niepoprawne?

  • "1500 bar" jest wynikiem 10 razy większym, typowym dla pomyłki w konwersji jednostek (np. błędne pole) lub w przeliczeniu Pa→bar. Tak wysokie ciśnienie byłoby nietypowe dla wielu standardowych układów i wymagałoby specjalistycznej armatury.
  • "15 bar" jest 10 razy za małe; zwykle oznacza pominięcie jednego z przeliczeń (np. 30 kN potraktowane jako 3000 N lub błąd w polu). Dałoby to zbyt małą siłę siłownika.
  • "15 000 bar" jest skrajnie zawyżone (100× względem wyniku); często pochodzi z mylnego mnożenia zamiast dzielenia albo z całkowitego pomieszania jednostek.

W praktyce warto robić szybki "test zdrowego rozsądku": 150 bar mieści się w typowym zakresie średnich ciśnień roboczych spotykanych w hydraulice siłowej, a wynik ma poprawny rząd wielkości.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj wzoru P = F/A, gdzie P to ciśnienie, F siła, a A powierzchnia czynna tłoka. Najpierw przelicz jednostki: kN na N oraz cm² na m². Wynik w Pa możesz zamienić na bar dzieląc przez 100 000.
Bo w układzie SI ciśnienie ma jednostkę Pa = N/m². Jeśli zostawisz cm², dostaniesz wynik w N/cm² i łatwo o błąd skali. Pamiętaj: 1 cm² = 0,0001 m², więc cm² na m² zamieniasz, mnożąc przez 10-4.
Oznacza, że ciśnienie oleju działające na tłok jest równe sile, jaką tłok ma wytworzyć, podzielonej przez jego powierzchnię czynną. Im większa powierzchnia tłoka, tym mniejsze ciśnienie potrzebne do uzyskania tej samej siły.
Stosuje się przelicznik: 1 bar = 100 000 Pa. Żeby zamienić Pa na bar, podziel wynik w Pa przez 100 000. Odwrotnie (bar na Pa) – pomnóż przez 100 000.
W praktyce spotyka się zakresy zależne od zastosowania: niskie ciśnienia rzędu kilkudziesięciu bar, średnie około 100–200 bar, a wysokie powyżej 200 bar. Dokładny dobór zależy od pompy, zaworów oraz wytrzymałości przewodów i uszczelnień.
To bardzo wysokie ciśnienie jak na wiele standardowych układów hydraulicznych i często wynika z błędu przeliczeń (np. złe przeliczenie cm²→m² albo Pa→bar). Na egzaminie warto sprawdzić rząd wielkości i ponownie przejść konwersje jednostek.
Tak, ale ostrożnie z jednostkami. Możesz liczyć w SI (N i m²) i dopiero na końcu zamienić Pa na bar. To najbezpieczniejsza metoda. Próby liczenia "na skróty" w cm² często kończą się pomyłką o 10 lub 100 razy.
Najczęściej myli się: kN z N (brak mnożenia przez 1000), cm² z m² (dzielenie przez 100 zamiast 10 000) oraz przeliczenie Pa na bar (mnożenie zamiast dzielenia przez 100 000). Te błędy dają wyniki przesunięte o rząd wielkości.
Zrób przybliżenie rzędu wielkości: 30 000 N podzielone przez 0,002 m² to 15 milionów Pa, czyli około 150 bar (bo 1 bar to 100 tysięcy Pa). Jeśli wychodzi 15 lub 1500 bar, zwykle oznacza to błąd 10× w jednostkach.
Przy doborze elementów układu (pompa, zawór bezpieczeństwa, przewody, siłownik), podczas uruchamiania i diagnostyki (porównanie obliczeń z odczytem manometru) oraz przy konserwacji, gdy trzeba ocenić, czy układ osiąga wymagane parametry bez ryzyka uszkodzeń.
info

Około 61% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że ciśnienie oblicza się ze wzoru P = F/A.

Źródła:

  • Wikipedia: "Hydraulic cylinder" (zależność siły od ciśnienia i powierzchni), https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_cylinder - accessed 2026-02-28
  • Wikipedia: "Pressure" (definicja P=F/A), https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure - accessed 2026-02-28
  • Wikipedia: "Bar (unit)" (przelicznik 1 bar = 100000 Pa), https://en.wikipedia.org/wiki/Bar_(unit) - accessed 2026-02-28

Materiały:

  • Podręcznik/kompendium podstaw hydrauliki siłowej (działy: prawo Pascala, siłowniki, jednostki)
  • Tablice przeliczeń jednostek (kN↔N, cm²↔m², Pa↔bar)
  • Zestawy zadań obliczeniowych z hydrauliki dla technika/mechatronika

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego