KWALIFIKACJA CES4 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 4.
Badanie której z wymienionych właściwości polega na pomiarze wielkości odkształceń trwałych powstających wskutek wnikania w głąb jego powierzchni innego materiału przez nacisk?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Opis dotyczy badania wgłębieniowego: inny materiał (wgłębnik) wciska się w powierzchnię próbki pod naciskiem, a wynikiem jest wielkość trwałego odkształcenia/odcisku. Taki sposób pomiaru definiuje twardość (odporność na trwałe odkształcenie). Lepkość dotyczy płynięcia, kruchość – pękania, a gęstość – masy na objętość.

Pełne wyjaśnienie:

W pytaniu opisano sytuację, w której inny materiał wciska się w powierzchnię próbki pod naciskiem, a następnie mierzy się wielkość trwałego odkształcenia (czyli odcisku/wgłębienia). Taki mechanizm jest charakterystyczny dla badania twardości, szczególnie twardości wgłębieniowej: im trudniej wytworzyć odcisk o danej wielkości przy zadanym obciążeniu (lub im większe obciążenie potrzeba do uzyskania odcisku), tym materiał jest twardszy.

Odpowiedź "Twardości." pasuje więc do kluczowych elementów opisu:

  • wgłębianie w powierzchnię materiału,
  • nacisk/obciążenie jako czynnik wymuszający,
  • odkształcenie trwałe jako wielkość oceniana w pomiarze.

Pozostałe odpowiedzi nie odpowiadają temu mechanizmowi pomiaru:

  • "Lepkości." dotyczy oporu materiału przed płynięciem (zależności naprężenie–szybkość odkształcenia), typowo w cieczach i w materiałach w stanie uplastycznionym. Nie mierzy się jej przez odcisk wgłębnika.
  • "Kruchości." opisuje skłonność do pękania bez znaczącego odkształcenia plastycznego. W praktyce kruchość ocenia się przez zachowanie przy obciążeniach prowadzących do zniszczenia (pęknięcia), a nie przez pomiar trwałego wgłębienia.
  • "Gęstości." jest właściwością fizyczną związaną z masą i objętością. Wyznacza się ją metodami masowo-objętościowymi (np. z ważenia i pomiaru objętości), a nie przez wciskanie wgłębnika.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się "wnikanie w powierzchnię pod naciskiem" oraz "trwałe odkształcenie", niemal zawsze chodzi o twardość (odcisk). Słowa "płynięcie" sugerują lepkość, a "pękanie" lub "udar" – kruchość/wytrzymałość.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Twardość wgłębieniowa to odporność materiału na powstawanie trwałego odcisku, gdy wgłębnik (inny materiał) jest wciskany w powierzchnię pod obciążeniem. Mierzy się związek między siłą nacisku a wielkością odcisku/odkształcenia trwałego.
Jeśli pojawiają się sformułowania typu "wgłębianie w powierzchnię", "nacisk/obciążenie", "odcisk" lub "odkształcenie trwałe", to opis pasuje do badania twardości. Inne cechy (np. gęstość) nie są mierzone przez wciskanie wgłębnika.
Lepkość opisuje opór przeciw płynięciu (tarcie wewnętrzne) i wiąże naprężenie z szybkością odkształcania. W praktyce mierzy się ją w cieczach lub w stanie uplastycznionym, a nie poprzez ocenę trwałego wgłębienia powstałego na powierzchni.
Odkształcenie trwałe to zmiana kształtu, która pozostaje po usunięciu obciążenia. W teście wgłębieniowym objawia się jako odcisk/wgłębienie na powierzchni. To właśnie obecność trwałego odcisku jest podstawą oceny twardości wgłębieniowej.
Kruchość dotyczy skłonności do pękania bez dużej plastyczności, a twardość dotyczy odporności na zarysowanie lub wgłębienie. Szkło może być jednocześnie bardzo twarde (trudno je zarysować) i kruche (łatwo pęka przy uderzeniu).
Metody wgłębieniowe służą przede wszystkim do oceny twardości, bo wynik wynika z relacji obciążenie–odcisk. W praktyce produkcyjnej i laboratoryjnej jest to przydatne do porównania partii wyrobów, wpływu obróbki powierzchni oraz jakości powłok.
Twardość bada się m.in. przy ocenie odporności na zarysowania, ścieranie i odciski, np. dla szyb, tafli, elementów dekoracyjnych czy szkła użytkowego. Jest to istotne także po uszlachetnianiu powierzchni, aby sprawdzić wpływ procesu na własności wyrobu.
Typowa pułapka polega na wybieraniu cechy "kojarzącej się ze szkłem" (kruchość) zamiast cechy opisanej metodą pomiaru. Warto czytać mechanizm: jeśli jest nacisk i odcisk, to twardość; jeśli masa i objętość, to gęstość.
Gęstość dotyczy relacji masy do objętości i wynika z pomiarów masowych oraz objętościowych. Twardość wynika z odporności na odcisk/zarysowanie i jest opisana przez wciskanie wgłębnika lub oddziaływanie na powierzchnię. Sposób pomiaru jest tu kluczem.
Ucz się w parach pojęć: twardość–odcisk, kruchość–pękanie, lepkość–płynięcie, gęstość–masa/objętość. Trenuj rozpoznawanie cechy po opisie metody pomiaru. To szybka strategia, gdy odpowiedzi są do siebie podobne.
info

Statystycznie 42% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Opis dotyczy badania wgłębieniowego: inny materiał (wgłębnik) wciska się w powierzchnię próbki pod naciskiem, a wynikiem jest wielkość trwałego odkształcenia/odcisku."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Twardość" – opis pojęcia i badań twardości (wgłębieniowych), https://pl.wikipedia.org/wiki/Twardo%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN): "Indentation hardness" – definicja twardości wgłębieniowej jako odporności na trwałe wgłębienie, https://en.wikipedia.org/wiki/Indentation_hardness (dostęp: 2026-03-01)
  • Encyclopaedia Britannica: "Hardness (material)" – ogólna definicja twardości i metody wgłębieniowe, https://www.britannica.com/science/hardness (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki z materiałoznawstwa i metrologii właściwości mechanicznych (dział: twardość i metody wgłębieniowe)
  • Skrypty/laboratoria z technologii szkła dotyczące badań właściwości fizycznych i mechanicznych
  • Materiały producentów twardościomierzy opisujące zasadę badań wgłębieniowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego