KWALIFIKACJA MEC3 + MEC5 + MEC8 + MEC9 - CZERWIEC 2012

PYTANIE NR 29.
Ile wynosi długość końcowa rozciąganego pręta o długości początkowej 500 mm, jeżeli jego wydłużenie jednostkowe wynosi 0,04?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wydłużenie jednostkowe spełnia zależność ε = ΔL/L0, więc ΔL = ε·L0. Dla L0 = 500 mm i ε = 0,04 otrzymujemy ΔL = 0,04·500 = 20 mm. Długość końcowa wynosi Lk = L0 + ΔL = 500 + 20 = 520 mm.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano długość początkową pręta L0 = 500 mm oraz wydłużenie jednostkowe (czyli odkształcenie względne) ε = 0,04. Wydłużenie jednostkowe jest wielkością bezwymiarową i opisuje, jaką część długości początkowej stanowi przyrost długości.

Definicja odkształcenia względnego przy rozciąganiu ma postać:

ε = ΔL / L0

gdzie ΔL to wydłużenie bezwzględne (w tych samych jednostkach co długość, tutaj w mm). Z tej zależności wyznaczamy przyrost długości:

ΔL = ε · L0

Podstawiamy dane:

ΔL = 0,04 · 500 mm = 20 mm

Następnie obliczamy długość końcową pręta:

Lk = L0 + ΔL = 500 mm + 20 mm = 520 mm

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Wartości 504 mm i 502 mm odpowiadają bardzo małemu przyrostowi długości (odpowiednio 4 mm i 2 mm), co wynika zwykle z pomylenia 0,04 z 0,004 lub z potraktowania 0,04 jako "0,04 mm" zamiast 4% długości początkowej. Odpowiedź 540 mm oznaczałaby przyrost 40 mm, czyli ε = 40/500 = 0,08, a to nie zgadza się z danymi.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź sens wyniku. Gdy ε > 0, długość końcowa musi być większa od początkowej, a przy ε = 0,04 przyrost powinien wynosić 4% z 500 mm, czyli 20 mm.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wydłużenie jednostkowe (odkształcenie względne) to stosunek przyrostu długości do długości początkowej: ε = ΔL/L0. Jest bezwymiarowe i mówi, o jaki ułamek (np. 0,04 = 4%) zmieniła się długość elementu podczas rozciągania.
Najpierw wyznacz przyrost długości: ΔL = ε·L0. Potem dodaj go do długości początkowej: Lk = L0 + ΔL. Uwaga: ε nie ma jednostki, a ΔL ma te same jednostki co L0 (np. mm).
Wartość 0,04 jest odkształceniem względnym, czyli ułamkiem długości początkowej. Nie jest podana w milimetrach. Oznacza to, że pręt wydłużył się o 0,04·L0, czyli o 4% swojej długości początkowej.
Sprawdź znak i rząd wielkości. Dla rozciągania ε jest dodatnie, więc długość końcowa musi być większa od początkowej. Oszacuj procent: ε = 0,04 to 4%, więc przy 500 mm przyrost powinien być ok. 20 mm, a nie 2–4 mm.
Najczęściej myli się ε z ΔL (traktuje 0,04 jak milimetry), źle interpretuje zapis dziesiętny (0,04 vs 0,004) albo zapomina dodać ΔL do L0 i podaje samo wydłużenie zamiast długości końcowej. Pomaga zapis wzoru przed liczeniem.
Nie. Odkształcenie względne ε jest ilorazem dwóch długości (ΔL i L0), więc jednostki się skracają. W praktyce bywa podawane jako liczba (np. 0,04) albo w procentach (np. 4%).
Wydłużenia pojawiają się m.in. w ściągach, cięgnach, śrubach i elementach mocujących pracujących na rozciąganie. Znajomość zależności między długością a odkształceniem pomaga ocenić, czy element nie uległ trwałemu odkształceniu i czy montaż/regulacja są poprawne.
Wystarczy pomnożyć odkształcenie względne przez długość początkową: ΔL = ε·L0. Przykład: dla ε = 0,04 i L0 = 500 mm otrzymasz ΔL = 20 mm. Dopiero ΔL ma jednostkę (mm).
540 mm oznacza przyrost 40 mm. Gdyby ΔL = 40 mm przy L0 = 500 mm, to ε wynosiłoby 40/500 = 0,08 (8%). To nie zgadza się z danymi zadania, gdzie podano ε = 0,04 (4%).
Zapisz wzór i policz ΔL, zanim spojrzysz na odpowiedzi. Potem wykonaj kontrolę procentową (ε w % razy L0). Ta podwójna kontrola ogranicza pomyłki dziesiętne i wybór "na oko" wartości bliskiej długości początkowej.
info

Statystycznie 79% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnio łatwe

Specjaliści zwracają uwagę: "Wydłużenie jednostkowe spełnia zależność ε = ΔL/L0, więc ΔL = ε·L0."

Materiały:

  • Podstawy wytrzymałości materiałów: rozdział o odkształceniach i definicji ε
  • Materiały dydaktyczne z mechaniki technicznej dla kwalifikacji mechanicznych (zadania: rozciąganie pręta)
  • Zestawy zadań egzaminacyjnych dotyczących zależności Lk = L0(1+ε)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego