Moment skręcający (moment siły) jest miarą "tendencji do obrotu" i w najprostszym ujęciu liczy się go jako iloczyn siły i ramienia: M = F · r. W wielu zadaniach z wałami i kołami (np. koło pasowe, łańcuchowe) na obwodzie koła działają dwie siły obwodowe o różnych wartościach, które odpowiadają naciągom po stronie "czynnej" i "biernej". Wtedy moment przenoszony przez koło jest równy iloczynowi różnicy tych sił i promienia koła: M = (F2 − F1) · r.
W tym zadaniu kluczowe jest poprawne wyznaczenie promienia z podanej średnicy. Dla koła o średnicy d1 = 0,2 m promień wynosi r = d1/2 = 0,1 m. Następnie podstawiamy dane: (F2 − F1) = (200 N − 100 N) = 100 N. Otrzymujemy M = 100 N · 0,1 m = 10 N·m.
Dlaczego pozostałe propozycje są niepoprawne?
- Wartość 20 N·m zwykle wynika z użycia średnicy zamiast promienia (pomnożenie przez 0,2 m zamiast 0,1 m) albo z podwojenia momentu bez uzasadnienia.
- Wartość 40 N·m może wynikać z błędnego włączenia do wzoru dodatkowych danych (np. rozstawu l) lub z mylenia obciążeń skrętnych z obliczeniami zginania.
- Wartość 50 N·m często pojawia się po pomyłce jednostek lub po przyjęciu nieprawidłowej zależności (np. użycie F2 zamiast F2 − F1).
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź wymiar wyniku. Jeśli mnożysz niuton [N] przez metr [m], musi wyjść niutonometr [N·m]. Gdy w rachunku nie pojawia się metr, to znak, że brakuje ramienia lub użyto złej wielkości (np. samej siły).
