Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA TLO3 - STYCZEŃ 2024



PYTANIE NR 18.
W siłowniku hydraulicznym o przekroju S = 10 cm2 panuje ciśnienie p = 100 kPa. Ile wynosi wartość siły na tłoku siłownika?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Ciśnienie to siła działająca na jednostkę powierzchni, więc F = p · S. Pole: 10 cm2 = 10 · 10-4 m2 = 10-3 m2. Ciśnienie: 100 kPa = 100 000 Pa. Zatem F = 100 000 · 0,001 = 100 N.

Pełne wyjaśnienie:

W siłowniku hydraulicznym ciśnienie płynu wywołuje na tłoku siłę. Z definicji ciśnienia mamy zależność:

p = F / S, więc po przekształceniu F = p · S.

Krok 1: przelicz pole powierzchni tłoka
W zadaniu podano S = 10 cm2. W jednostkach SI pole wyrażamy w m2.
1 cm = 0,01 m, więc 1 cm2 = (0,01 m)2 = 0,0001 m2 = 10-4 m2.
Zatem: 10 cm2 = 10 · 10-4 m2 = 10-3 m2 = 0,001 m2.

Krok 2: przelicz ciśnienie
Podano p = 100 kPa. Ponieważ 1 kPa = 1000 Pa, to 100 kPa = 100 000 Pa.

Krok 3: oblicz siłę
Podstawiamy do wzoru: F = 100 000 Pa · 0,001 m2 = 100 N.
Odpowiedź "100 N" jest poprawna.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "1 000 N" zwykle wynika z błędnej zamiany jednostek (np. pominięcie części przeliczenia cm2 na m2 lub niewłaściwe zaokrąglenie rzędu wielkości).
  • "10 000 N" może być skutkiem potraktowania 10 cm2 jak 10-2 m2 (pomylenie przeliczenia liniowego z polem).
  • "100 000 N" to typowy efekt nieprzeliczenia kPa na Pa i jednoczesnego błędu w polu albo mechanicznego podstawienia liczb bez kontroli jednostek.

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu zawsze sprawdź jednostki. Ponieważ 1 Pa = 1 N/m2, to w iloczynie Pa · m2 otrzymujesz N. Dodatkowo warto ocenić wynik "na zdrowy rozsądek": przy 0,1 MPa i polu 0,001 m2 siła rzędu setek niutonów jest spójna.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć siłę na tłoku siłownika hydraulicznego?
Stosuje się zależność wynikającą z definicji ciśnienia: F = p · S, gdzie p to ciśnienie, a S to pole powierzchni tłoka. Kluczowe jest użycie jednostek SI: p w Pa, S w m2, wtedy F wyjdzie w niutonach (N).
Dlaczego trzeba zamienić kPa na Pa w zadaniach z hydrauliki?
Wzór F = p · S jest najwygodniejszy w jednostkach SI, gdzie Pa = N/m2. Ponieważ 1 kPa = 1000 Pa, brak zamiany zmienia wynik tysiąckrotnie i prowadzi do błędu rzędu wielkości.
Co oznacza jednostka Pa w kontekście siły i powierzchni?
Paskal (Pa) to jednostka ciśnienia równa 1 N/m2. Oznacza to, że jeśli na 1 m2 działa siła 1 N, to ciśnienie wynosi 1 Pa. Dzięki temu iloczyn Pa · m2 daje N.
Jak przeliczyć 10 cm2 na metry kwadratowe?
Najpierw pamiętaj, że 1 cm = 0,01 m, a dla pola jednostkę podnosi się do kwadratu: 1 cm2 = (0,01 m)2 = 10-4 m2. Zatem 10 cm2 = 10 · 10-4 = 10-3 m2.
Czy w siłowniku hydraulicznym siła rośnie liniowo z ciśnieniem?
Tak. Dla danego pola tłoka S, siła jest proporcjonalna do ciśnienia p: F = p · S. Podwojenie ciśnienia podwaja siłę, o ile pole pozostaje takie samo i pomijamy straty (np. tarcie, spadki ciśnienia).
Jakie błędy najczęściej psują wynik w zadaniach F = p·S?
Najczęstsze są błędy w jednostkach: (1) brak zamiany kPa → Pa, (2) błędne przeliczenie cm2 → m2 (pole to nie skala liniowa), (3) podstawienie liczb bez kontroli, czy wynik ma sensowny rząd wielkości.
Jak sprawdzić, czy wynik siły ma sens bez kalkulatora?
Użyj oceny rzędu wielkości: 100 kPa to 105 Pa, a 10 cm2 to około 10-3 m2. Iloczyn 105 · 10-3 = 102, czyli setki niutonów. To pomaga wychwycić wyniki typu 100 000 N jako podejrzane.
Kiedy w obsłudze statków powietrznych liczy się siłę siłownika?
Podczas analizy działania instalacji hydraulicznej (np. mechanizmów podwozia, klap, sterów) oraz przy ocenie, czy przy danym ciśnieniu układ może wykonać wymaganą pracę. Obliczenia są też przydatne do rozumienia parametrów eksploatacyjnych i diagnozowania spadków ciśnienia.
Jakie wielkości fizyczne łączy definicja ciśnienia?
Definicja ciśnienia łączy siłę działającą prostopadle do powierzchni oraz pole powierzchni: p = F/S. Z tego wynika praktyczny wzór na siłę: F = p · S, stosowany w hydraulice i pneumatyce.
Czy tarcie i straty w układzie wpływają na siłę na tłoku?
W obliczeniach teoretycznych zwykle zakłada się F = p · S. W praktyce tarcie uszczelnień, spadki ciśnienia w przewodach i zaworach oraz bezwładność mogą zmniejszać efektywną siłę i prędkość ruchu. Na egzaminie najczęściej liczy się idealny przypadek z podanych danych.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 66% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że ciśnienie to siła działająca na jednostkę powierzchni, więc F = p · S.

Źródła:

  • NIST, The International System of Units (SI) – Prefixes (kilo-), https://www.nist.gov/pml/owm/metric-si-prefixes - accessed 2026-02-27
  • Wikipedia (pl), "Ciśnienie" – definicja p=F/S i jednostka Pa, https://pl.wikipedia.org/wiki/Ci%C5%9Bnienie - accessed 2026-02-27
  • Wikipedia (pl), "Paskal (jednostka)" – Pa = N/m^2, https://pl.wikipedia.org/wiki/Paskal_(jednostka) - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw mechaniki płynów/hydrauliki (rozdział: ciśnienie i siła na powierzchni)
  • Tablice i ściągi z przeliczeniami jednostek SI (przedrostki, pola powierzchni)
  • Materiały szkoleniowe z instalacji hydraulicznych w lotnictwie (część: zasada działania siłownika)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego