KWALIFIKACJA GIW11 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 23.
Ile wynosi gęstość usypowa kopaliny, jeżeli wiadomo, że w czasie transportu przenośnikiem taśmowym o wydajności 2 800 Mg/h w ciągu 8-godzinnej zmiany przetransportowano 6 400 m3 tej kopaliny?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby wyznaczyć gęstość usypową, oblicz najpierw masę przetransportowanej kopaliny i podziel ją przez objętość.
Masa: 2800 Mg/h × 8 h = 22400 Mg.
Gęstość: 22400 Mg / 6400 m3 = 3,5 Mg/m3. Zgadza się też wymiar jednostek (Mg na m3).

Pełne wyjaśnienie:

Gęstość usypowa (nasypowa) materiału sypkiego w takim zadaniu jest liczona jak klasyczna gęstość: gęstość = masa / objętość. Dane w treści pozwalają wyznaczyć oba składniki.

Krok 1: oblicz masę przetransportowaną w czasie zmiany.
Wydajność przenośnika podano jako 2800 Mg/h, czyli w każdej godzinie transportuje on 2800 Mg materiału. Zmiana trwa 8 godzin, więc:

m = 2800 Mg/h × 8 h = 22400 Mg

Krok 2: podstaw objętość.
W ciągu tej samej zmiany przetransportowano 6400 m3 materiału, czyli V = 6400 m3.

Krok 3: oblicz gęstość usypową.

ρ = m / V = 22400 Mg / 6400 m3 = 3,5 Mg/m3

Odpowiedź "3,5 Mg/m3" jest poprawna, bo wynika bezpośrednio z ilorazu masy i objętości w tych samych przedziałach czasu.

Dlaczego pozostałe wyniki są błędne?

  • "8,0 Mg/m3" sugeruje zbyt dużą masę w stosunku do objętości; typowo pojawia się po błędnym przeliczeniu czasu (np. pomyleniu 8 h z inną wartością) albo po pomyłce rachunkowej w dzieleniu.
  • "2,3 Mg/m3" może wynikać z wykonania obliczeń na niepoprawnie wyznaczonej masie (np. nieuwzględnienie całych 8 godzin, błędne zaokrąglenia lub podstawienie innej masy).
  • "1,0 Mg/m3" często bywa efektem "zgadywania" lub błędu koncepcyjnego (np. utożsamienia gęstości usypowej z wartością umowną bez liczenia).

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj jednostki w każdym kroku. Jeśli w liczniku masz Mg, a w mianowniku m3, to wynik musi wyjść w Mg/m3. Gdy jednostki się nie zgadzają, oznacza to błąd w podstawieniu lub w przeliczeniu czasu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Gęstość usypową liczysz jak iloraz masy i objętości: ρ = m/V. Najpierw wyznacz masę całkowitą (np. z wydajności Mg/h i czasu pracy), potem podziel przez objętość w m3. Wynik ma jednostkę Mg/m3 lub kg/m3.
Oznacza, że przenośnik w każdej godzinie transportuje 2800 Mg materiału (Mg = megagram = tona). Aby policzyć masę w dłuższym czasie, mnożysz tę wartość przez liczbę godzin pracy. To typowe dane do bilansów masowych w transporcie taśmowym.
Mg/h to strumień masy (masa na jednostkę czasu). Żeby dostać masę całkowitą, musisz uwzględnić czas transportu: m = (Mg/h) × h. Bez tego otrzymasz wartość "na godzinę", a nie masę z całej zmiany.
Kontrola jednostek jest prosta: w liczniku ma być masa (Mg), a w mianowniku objętość (m3). Po podzieleniu dostajesz Mg/m3. Jeśli wychodzi np. m3/Mg albo Mg·h/m3, to znaczy, że pominąłeś czas lub odwróciłeś dzielenie.
W praktyce tak: 1 Mg = 1 t (megagram to 1000 kg). W zadaniach technologicznych w górnictwie i przeróbce kopalin często używa się Mg, bo pasuje do dużych strumieni masy. Ważne, by konsekwentnie trzymać się tych jednostek w całym rachunku.
Najczęściej: (1) pominięcie mnożenia przez czas zmiany, (2) pomyłka w dzieleniu (V/m zamiast m/V), (3) brak kontroli jednostek, (4) błędne zaokrąglenia. Pomaga zapisanie kroków pośrednich: masa z wydajności, potem dopiero gęstość.
Gęstość usypowa to masa materiału sypkiego przypadająca na objętość, jaką zajmuje on w stanie usypanym (z porami między ziarnami). Stosuje się ją m.in. do doboru pojemności zasobników i lejów, obliczeń magazynowych oraz analizy obciążeń urządzeń transportowych.
Gęstość usypowa dotyczy materiału w pryzmie i uwzględnia puste przestrzenie między ziarnami. Gęstość właściwa dotyczy samego ziarna/minerału bez porów międzyziarnowych i zwykle jest większa. W zadaniach z transportem i objętością zwykle chodzi o gęstość usypową.
Używa się ich przy bilansach produkcji, doborze przepustowości przenośników, ocenie napełnienia zasobników, planowaniu transportu i magazynowania oraz przy rozliczaniu strumieni materiału między węzłami technologii. To podstawowe rachunki eksploatacyjne w zakładzie przeróbczym.
Uprość działania: najpierw masa w zmianie to 2800 × 8 = 22400. Potem dzielenie 22400/6400 można skrócić, dzieląc oba przez 64: 22400/64 = 350, 6400/64 = 100, więc 350/100 = 3,5. Taki zapis zmniejsza ryzyko pomyłki.
info

Statystycznie 66% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Aby wyznaczyć gęstość usypową, oblicz najpierw masę przetransportowanej kopaliny i podziel ją przez objętość.Masa: 2800 Mg/h × 8 h = 22400 Mg.Gęstość: 22400 Mg / 6400 m3 = 3,5 Mg/m3."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Gęstość" – definicja ρ = m/V, https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Gęstość nasypowa" – pojęcie gęstości materiału sypkiego, https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87_nasypowa (dostęp: 2026-02-27)
  • The Engineering ToolBox: "Bulk Density of Materials", https://www.engineeringtoolbox.com/bulk-density-materials-d_1582.html (accessed 2026-02-27)

Materiały:

  • Skrypty/rozdziały z podstaw fizyki technicznej: gęstość, jednostki i analiza wymiarowa
  • Materiały dydaktyczne z przeróbki mechanicznej kopalin: parametry materiałów sypkich
  • Ćwiczenia rachunkowe z bilansów masowo-objętościowych w transporcie i magazynowaniu

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego