KWALIFIKACJA MEC9 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 4.
Jaki będzie moment obrotowy dokręcenia śruby, jeżeli zastosowany zostanie klucz o długości ramienia 50 cm, a siła ręki pracownika wynosi 0,2 kN?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moment obrotowy oblicza się ze wzoru M = F · r. Długość ramienia 50 cm to 0,5 m, a siła 0,2 kN to 200 N. Zatem M = 200 N · 0,5 m = 100 Nm. Poprawne przeliczenie jednostek jest tu kluczowe.

Pełne wyjaśnienie:

Moment obrotowy (moment siły) przy dokręcaniu śruby kluczem to miara "zdolności do obracania" i w najprostszym ujęciu oblicza się go ze wzoru:

M = F · r

gdzie F to siła przyłożona do klucza, a r to długość ramienia (odległość od osi obrotu śruby do miejsca przyłożenia siły). W tym typie zadania zakłada się, że siła działa prostopadle do ramienia, więc nie wprowadza się dodatkowych czynników.

Krok 1: zamiana jednostek na SI

  • 50 cm = 0,50 m
  • 0,2 kN = 0,2 · 1000 N = 200 N

Krok 2: obliczenie momentu

M = 200 N · 0,50 m = 100 N·m = 100 Nm

Dlatego poprawna jest odpowiedź "100 Nm".

Dlaczego pozostałe wyniki są błędne?

  • "25 Nm" zwykle wynika z pomylenia danych lub użycia 0,5 jako siły, a nie jako ramienia, albo z błędnego przeliczenia.
  • "10 Nm" bywa skutkiem potraktowania 0,2 kN jako 0,2 N (brak mnożenia przez 1000) i policzenia 0,2 · 50 = 10, bez kontroli jednostek.
  • "250 Nm" często pojawia się, gdy ktoś mnoży 0,5 m przez 500 N (np. błędnie przyjmując 0,2 kN jako 500 N) albo miesza cm z m.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze przepisz wzór, zamień wszystkie wielkości na jednostki SI (N oraz m), dopiero potem licz. To najprostsza metoda, aby uniknąć typowych pułapek jednostek.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Moment obrotowy (moment siły) opisuje, jak "silnie" siła powoduje obrót względem osi. W układzie SI podaje się go w N·m (Nm). W praktyce mechanicznej dotyczy m.in. momentu dokręcania śrub i nastaw kluczy dynamometrycznych.
Stosuje się zależność M = F · r, gdzie F to siła w niutonach (N), a r to ramię w metrach (m). Najpierw zamień kN na N i cm na m, a dopiero potem wykonaj mnożenie. Wynik otrzymasz w Nm.
Wzór na moment w zadaniach egzaminacyjnych liczy się w jednostkach SI, czyli N i m. 1 kN = 1000 N, więc 0,2 kN to 200 N. Jeśli pominiesz to przeliczenie, wyjdzie wynik 1000 razy mniejszy i łatwo wybierzesz złą odpowiedź.
Centymetry zamieniasz na metry przez podzielenie przez 100: 50 cm = 0,50 m. To ważne, bo w przeciwnym razie liczysz moment z ramieniem w cm i otrzymujesz liczbę, która nie odpowiada jednostce Nm.
Tak. W ujęciu ogólnym liczy się składowa prostopadła do ramienia. Jeśli siła nie jest prostopadła, efektywny moment jest mniejszy. W wielu zadaniach szkolnych przyjmuje się jednak nacisk prostopadły, dlatego wystarcza wzór M = F · r bez dodatkowych czynników.
Najczęstsze są błędy jednostek: potraktowanie kN jak N, brak zamiany cm na m oraz liczenie "na skróty" bez zapisania wzoru. Drugi typ pomyłek to podstawienie złej wartości jako ramienia (np. wzięcie 50 zamiast 0,5) i brak kontroli, czy wynik ma sens w Nm.
Nie. kN to jednostka siły w niutonach, a "kg" to jednostka masy. W technice spotyka się potocznie "kilogram-siłę", ale na egzaminie trzymaj się SI: 0,2 kN = 200 N. Mieszanie masy i siły prowadzi do błędnych wyników.
Klucz dynamometryczny stosuje się, gdy wymagany jest konkretny moment dokręcania (np. w połączeniach odpowiedzialnych, w montażu seryjnym, przy elementach bezpieczeństwa). Siła ręki i długość klucza dają tylko przybliżenie, bo wpływa też technika pracy i warunki tarcia.
Najprościej zwiększyć ramię, czyli użyć dłuższego klucza lub przedłużki (o ile jest to dopuszczalne technologicznie i bezpieczne). Z równania M = F · r wynika, że przy tej samej sile moment rośnie proporcjonalnie do długości ramienia.
Zrób kontrolę rzędu wielkości: 200 N to mniej więcej ciężar ok. 20 kg, a ramię 0,5 m to "pół metra". Taki układ powinien dać moment rzędu setek lub dziesiątek Nm, a nie ułamków Nm. Taka kontrola często wykrywa błędy w kN i cm.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 64% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że moment obrotowy oblicza się ze wzoru M = F · r. Długość ramienia 50 cm to 0,5 m, a siła 0,2 kN to 200 N.

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Moment siły" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Moment_si%C5%82y (dostęp: 2026-03-01)
  • Khan Academy (PL): materiały o momencie siły / torque – https://pl.khanacademy.org/science/physics/torque-angular-momentum (dostęp: 2026-03-01)
  • Halliday, Resnick, Walker: "Podstawy fizyki", tom z mechaniką (rozdział o momencie siły i ruchu obrotowym) – wydanie zależne od publikacji (źródło książkowe)

Materiały:

  • Podstawy mechaniki: moment siły (dział z fizyki/ mechaniki technicznej)
  • Zadania rachunkowe z przeliczania jednostek w układzie SI
  • Instrukcje i karty narzędzi: klucze dynamometryczne i pojęcie momentu dokręcania (materiały producentów)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego