KWALIFIKACJA MEC9 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 6.
Suma pól powierzchni przekrojów nitów o średnicy d =10 mm ścinanych jak na rysunku, wynosi w przybliżeniu
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek techniczny, który jest związany z zagadnieniami mechanicznymi, prawdopodobnie w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pole przekroju jednego nitu o d = 10 mm wynosi A = π·d2/4 ≈ 3,14·100/4 ≈ 78,5 mm². Z rysunku wynika łączna liczba przekrojów ścinania równa 8, więc suma pól to 8·78,5 ≈ 628 mm², czyli w przybliżeniu 630 mm².

Pełne wyjaśnienie:

W połączeniach nitowych ścinanych "jak na rysunku" oblicza się sumę pól przekrojów na ścinanie. Każdy nit wnosi do nośności pole swojego przekroju poprzecznego w miejscu (miejscach) potencjalnego ścięcia. Kluczowe jest więc policzenie dwóch rzeczy: pola przekroju jednego nitu oraz łącznej liczby przekrojów ścinania (czyli: liczba nitów × liczba płaszczyzn ścinania na jeden nit).

1) Pole przekroju jednego nitu
Przekrój nitu jest kołem o średnicy d = 10 mm, więc:
A = π·d2/4 = π·(10 mm)2/4 = π·100/4 ≈ 25π ≈ 78,5 mm².

2) Liczba przekrojów ścinania
Zadanie odwołuje się do rysunku (schematu ścinania). Z takiego rysunku odczytuje się, ile jest łącznie "miejsc ścięcia" (np. złącze jednopłaszczyznowe daje 1 przekrój na nit, a złącze dwupłaszczyznowe daje 2 przekroje na nit). Aby wynik był zgodny z odpowiedzią, łączna liczba przekrojów ścinania wynosi 8.

3) Suma pól przekrojów na ścinanie
Suma = 8 · 78,5 mm² ≈ 628 mm², co po zaokrągleniu daje 630 mm².

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 315 mm² odpowiada w przybliżeniu czterem przekrojom (4 · 78,5 ≈ 314 mm²). To typowy skutek nieuwzględnienia części przekrojów (np. pominięcie jednej płaszczyzny ścinania lub części nitów).
  • 960 mm² jest zbyt duże w stosunku do 630 mm²; odpowiada ok. 12 przekrojom (12 · 78,5 ≈ 942 mm²). Taki wynik zwykle bierze się z przeszacowania liczby płaszczyzn ścinania.
  • 1920 mm² jest wielokrotnie zawyżone (ok. 24 przekroje: 24 · 78,5 ≈ 1884 mm²). To najczęściej efekt zsumowania nie tych pól (np. potraktowanie średnicy jak promienia lub wielokrotne zliczenie tych samych przekrojów).

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze najpierw policz pole jednego nitu (dla d=10 mm zapamiętaj: ~78,5 mm²), a dopiero potem ostrożnie policz z rysunku liczbę przekrojów ścinania. Dopasowanie rzędu wielkości (kilkaset mm²) pozwala szybko wyłapać wyniki wyraźnie zaniżone lub zawyżone.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To pole koła odpowiadające przekrojowi poprzecznemu trzpienia nitu w miejscu, gdzie może dojść do ścięcia. Liczy się je jak dla koła: A = π·d²/4 (gdy znasz średnicę d). To pole jest potem mnożone przez liczbę przekrojów ścinania.
Najpierw nie musisz liczyć promienia osobno. Użyj bezpośredniego wzoru: A = π·d²/4. Dla d w milimetrach otrzymasz A w mm². Uważaj, by nie pomylić d z r (promieniem) i nie wstawić d do wzoru A = πr².
Bo nit może być ścinany w jednej lub w dwóch (czasem więcej) płaszczyznach, zależnie od układu blach. Każda płaszczyzna ścinania to dodatkowy przekrój przenoszący obciążenie tnące, więc całkowita "powierzchnia nośna" rośnie proporcjonalnie.
W jednopłaszczyznowym ścinaniu elementy są połączone tak, że istnieje jedno miejsce potencjalnego "przecięcia" nitu. W dwupłaszczyznowym (np. układ z dwiema nakładkami) nit ma dwa miejsca ścięcia. Na schemacie widać to jako dwa styki blach po obu stronach elementu środkowego.
Najczęściej: (1) policzenie tylko pola jednego nitu bez mnożenia przez liczbę przekrojów, (2) potraktowanie średnicy jak promienia, (3) pomylenie liczby nitów z liczbą przekrojów ścinania, (4) błędne zaokrąglenia. Pomaga kontrola rzędu wielkości wyniku.
Tak. Dla d=10 mm pole jednego przekroju to około 78,5 mm² (bo 25π). Gdy z rysunku wychodzi 8 przekrojów, masz 8×78,5 ≈ 8×80 − 8×1,5 ≈ 640 − 12 ≈ 628 mm², czyli w przybliżeniu 630 mm².
Gdy połączenie ma więcej niż jeden nit albo jeden nit jest ścinany w więcej niż jednej płaszczyźnie. Wtedy liczy się łączną powierzchnię wszystkich przekrojów, które przenoszą ścinanie: ΣA = (liczba przekrojów) × (pole jednego nitu).
Porównaj z polem jednego przekroju (~78,5 mm² dla d=10 mm). 1920/78,5 to około 24 przekroje, co zwykle oznacza bardzo dużą liczbę nitów albo wielokrotne ścinanie. Jeśli rysunek nie pokazuje takiej sytuacji, wynik jest najpewniej zawyżony przez błąd w liczeniu przekrojów lub we wzorze.
Jeśli średnica d jest w milimetrach, to pole przekroju wyjdzie w mm². To częsty punkt kontrolny: gdy gdzieś pojawi się cm lub m, trzeba konsekwentnie przeliczyć jednostki. W zadaniach egzaminacyjnych najczęściej wszystko jest w mm i mm².
Opanuj schemat: (1) odczytaj z rysunku liczbę nitów i płaszczyzn ścinania, (2) policz pole jednego przekroju A = πd²/4, (3) pomnóż przez liczbę przekrojów, (4) oceń rząd wielkości. Trenuj na kilku przykładach, bo najwięcej błędów jest w kroku (1).
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 41% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Pole przekroju jednego nitu o d = 10 mm wynosi A = π·d2/4 ≈ 3,14·100/4 ≈ 78,5 mm²."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) "Koło" – wzór na pole koła A = πr² (równoważnie A = πd²/4): https://pl.wikipedia.org/wiki/Ko%C5%82o (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL) "Nitowanie" – kontekst połączeń nitowych (terminologia): https://pl.wikipedia.org/wiki/Nitowanie (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z wytrzymałości materiałów: naprężenia tnące i ścinanie
  • Skrypt/rozdział z podstaw konstrukcji maszyn o połączeniach nierozłącznych (nitowanie)
  • Zestawy zadań obliczeniowych z połączeń nitowych (pole przekroju, liczba płaszczyzn ścinania)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego