KWALIFIKACJA BUD19 - CZERWIEC 2023 (test 2)

PYTANIE NR 11.
Z projektu trasy drogowej odczytano wartości R = 420,00 m i α = 17g79c63cc. Ile wynosi długość głównej stycznej t do łuku kołowego?
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek geometryczny związany z obliczeniami geodezyjnymi, używany w kontekście egzaminu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Długość głównej stycznej do łuku kołowego wyznacza się ze wzoru t = R · tan(α/2), gdzie α jest kątem zwrotu/centralnym łuku. Kluczowe jest poprawne użycie jednostek: przy α podanym w gradach należy obliczyć połowę kąta i wprowadzić ją do tangensa w trybie zgodnym z jednostką albo po przeliczeniu na radiany.

Pełne wyjaśnienie:

W trasowaniu dróg łuk kołowy opisuje się m.in. promieniem R oraz kątem α (najczęściej kątem zwrotu kierunku/stycznych, równym kątowi środkowemu łuku w ujęciu geometrycznym). Jednym z podstawowych elementów jest długość głównej stycznej t, czyli odcinek od punktu przecięcia stycznych (wierzchołka załamania trasy) do punktu styczności łuku.

Dla łuku kołowego obowiązuje zależność:

t = R · tan(α/2)

  • R – promień łuku (w metrach),
  • α – kąt łuku (w zadaniu zapisany w systemie gradów: g, c, cc),
  • α/2 – połowa kąta, która wchodzi do funkcji tangens.

Dlaczego wchodzi połowa kąta? Ponieważ rozpatruje się trójkąt utworzony przez promień do punktu styczności i styczną: kąt przy środku okręgu dzieli się na dwie równe części, a tangens wiąże przyprostokątną (t) z promieniem (R) w tym trójkącie.

Na egzaminie najczęstsze pułapki to:

  • użycie tan(α) zamiast tan(α/2) (wynik bywa wtedy około dwukrotnie większy),
  • pomylenie gradów ze stopniami lub ustawienie złego trybu jednostek w kalkulatorze,
  • błędy w interpretacji zapisu 17g79c63cc (to nie jest zapis dziesiętny wprost).

Odpowiedź 59,094 m jest zgodna z zastosowaniem wzoru t = R · tan(α/2) dla podanych parametrów. Pozostałe odpowiedzi są typowe dla błędów rachunkowych: wartości około 29,x m mogą wynikać z niezamierzonego "połowienia" już obliczonego t albo z podstawienia innej wielkości geometrycznej; wynik 58,513 m może odpowiadać drobnemu błędowi w przeliczeniu kąta lub zaokrągleniu w trakcie obliczeń.

Wskazówka egzaminacyjna: przed zatwierdzeniem wyniku sprawdź rząd wielkości. Dla R = 420 m i kąta około 16 g (połowa z ~18 g) tangens jest rzędu ~0,14, więc t powinno wyjść rzędu 420·0,14 ≈ 60 m, co pasuje do odpowiedzi 59,094 m.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Długość głównej stycznej t to odcinek od punktu przecięcia stycznych (wierzchołka załamania trasy) do punktu styczności łuku kołowego. Jest to podstawowy element geometryczny używany przy obliczeniach i tyczeniu łuków w trasowaniu dróg.
Najczęściej stosuje się wzór t = R · tan(α/2), gdzie R to promień łuku, a α to kąt łuku (kąt zwrotu/centralny). Kluczowe jest użycie połowy kąta oraz poprawnej jednostki w kalkulatorze.
Ponieważ zależność wynika z trójkąta utworzonego przez promień i styczną w punkcie styczności. Kąt przy środku okręgu dzieli się na dwie równe części, więc do funkcji tangens wchodzi α/2. Użycie tan(α) zwykle daje wynik zbyt duży.
W systemie gradów pełny kąt to 400g, a w stopniach 360°. Do radianów można przeliczać przez proporcję pełnego kąta (2π). Najbezpieczniej: ustaw kalkulator w tryb gradów, a jeśli go nie ma, przelicz kąt na stopnie albo radiany i dopiero licz tangens.
Nie zawsze. Zapis g–c–cc jest "stopniowy" w systemie setnym: 1g = 100c, a 1c = 100cc. Żeby uzyskać zapis dziesiętny w gradach, trzeba wykonać przeliczenie części: dodać odpowiednio ułamki gradów, a nie tylko wstawić przecinek.
Można oszacować rząd wielkości: dla umiarkowanych kątów t ≈ R · tan(α/2), więc gdy R jest kilkaset metrów, a α/2 jest rzędu kilkunastu gradów, tangens będzie około 0,1–0,2, a t wyjdzie kilkadziesiąt metrów.
Najczęstszy błąd to zły tryb jednostek kąta: stopnie zamiast gradów lub radianów. Drugi problem to wpisanie całego α zamiast α/2. Warto też kontrolować zaokrąglenia: za wczesne obcięcie cyfr może zmienić wynik o kilkadziesiąt centymetrów.
Długość stycznej wykorzystuje się m.in. do wyznaczania położenia punktów głównych łuku w planie, do obliczeń domiarów od stycznych oraz do kontroli elementów geometrycznych projektu. Jest też potrzebna przy przygotowaniu danych do tyczenia osi drogi.
t jest odcinkiem na stycznej (od wierzchołka załamania do punktu styczności). Długość łuku biegnie po okręgu między punktami styczności, a cięciwa jest prostą łączącą te punkty. To trzy różne elementy, mylone przez podobne oznaczenia w notatkach.
Tak, często pojawiają się także: długość łuku, cięciwa, strzałka, rzędne łuku oraz zależności między nimi. Dobra strategia nauki to opanowanie kilku podstawowych wzorów i umiejętność szybkiego rozpoznania, który element jest pytany w treści.
info

Statystycznie 54% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Długość głównej stycznej do łuku kołowego wyznacza się ze wzoru t = R · tan(α/2), gdzie α jest kątem zwrotu/centralnym łuku."

Źródła:

  • Wikipedia: Gradian – opis jednostki kąta i relacji do pełnego kąta, https://en.wikipedia.org/wiki/Gradian (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia: Horizontal curve – zależność tangent length T = R·tan(Δ/2) (w kontekście łuków poziomych), https://en.wikipedia.org/wiki/Horizontal_curve (dostęp: 2026-03-02)
  • Wolfram MathWorld: Tangent – definicja i własności funkcji tangens, https://mathworld.wolfram.com/Tangent.html (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z geodezji inżynieryjnej: dział trasowanie dróg i kolei
  • Zbiory zadań rachunkowych z trasowania (łuki kołowe, krzywe przejściowe) dla technika geodety
  • Materiały szkolne o jednostkach kątowych (stopnie–radiany–grady) oraz ustawieniach kalkulatora

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego