KWALIFIKACJA TWO3 - CZERWIEC 2022

PYTANIE NR 8.
Naprężenie, po przekroczeniu którego próbka nie powraca do pierwotnej postaci po usunięciu obciążenia, nazywa się
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Granica sprężystości to takie naprężenie, po którego przekroczeniu materiał po odciążeniu nie wraca w pełni do pierwotnego kształtu, bo pojawia się odkształcenie trwałe (plastyczne). Pozostałe odpowiedzi dotyczą innych własności: udarności lub wytrzymałości w konkretnym rodzaju obciążenia.

Pełne wyjaśnienie:

Pytanie opisuje sytuację: próbka jest obciążana, a następnie obciążenie zostaje usunięte. Kluczowym kryterium jest to, czy po odciążeniu materiał wraca do pierwotnej postaci. Jeśli wraca całkowicie, mówimy o odkształceniu sprężystym. Gdy jednak po odciążeniu pozostaje część odkształcenia, jest to odkształcenie trwałe (plastyczne).

Właśnie naprężenie, po przekroczeniu którego zaczyna pojawiać się odkształcenie trwałe, nazywa się granicą sprężystości. W praktyce budowy i montażu elementów kadłuba ma to duże znaczenie: praca konstrukcji w typowych warunkach eksploatacji powinna odbywać się w zakresie sprężystym, aby po ustąpieniu obciążeń (np. falowania, lokalnych nacisków) elementy nie pozostawały trwale odkształcone.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "granicą udarności" – udarność dotyczy zachowania przy obciążeniu dynamicznym (gwałtownym) i odporności na pękanie w takich warunkach; nie opisuje powrotu do kształtu po statycznym odciążeniu.
  • "wytrzymałością na ściskanie" – to miara zdolności materiału do przenoszenia obciążeń ściskających do momentu zniszczenia lub osiągnięcia określonego kryterium; nie jest to granica przejścia sprężystość–plastyczność.
  • "wytrzymałością na rozciąganie" – zwykle oznacza maksymalne naprężenie osiągane w próbie rozciągania (związane z wytrzymałością/zerwaniem), a nie moment pojawienia się pierwszych odkształceń trwałych.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się warunek "po usunięciu obciążenia", pytanie prawie zawsze dotyczy rozróżnienia zachowania sprężystego i plastycznego, a więc granicy sprężystości (lub pojęć bliskich, zależnie od przyjętej terminologii).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Granica sprężystości to wartość naprężenia, po której przekroczeniu materiał po odciążeniu nie wraca całkowicie do pierwotnego kształtu. Oznacza początek pojawiania się odkształceń trwałych (plastycznych), ważnych przy ocenie pracy elementów konstrukcyjnych.
Po przekroczeniu tej granicy struktura materiału zaczyna odkształcać się w sposób nieodwracalny: część zmian nie "cofa się" po usunięciu siły. W efekcie po odciążeniu pozostaje trwałe wydłużenie, skrócenie lub wygięcie elementu.
Szukaj w treści warunku odciążenia: jeśli po zdjęciu obciążenia element wraca do kształtu, to sprężyste. Jeśli "nie powraca do pierwotnej postaci" albo "pozostaje trwała deformacja", to plastyczne, a kluczowym pojęciem jest granica sprężystości.
Naprężenie opisuje "intensywność" działania sił wewnętrznych w materiale, czyli obciążenie przypadające na pole przekroju. W próbie rozciągania rośnie wraz z obciążeniem próbki i pozwala opisywać moment przejścia ze stanu sprężystego do plastycznego.
Często myli się "początek trwałych odkształceń" z "maksimum w próbie". Granica sprężystości dotyczy momentu, gdy materiał przestaje w pełni wracać po odciążeniu, a wytrzymałość na rozciąganie odnosi się do najwyższych naprężeń osiąganych przed przewężeniem/zerwaniem.
To różne własności. Udarność opisuje odporność na pękanie przy obciążeniu dynamicznym (nagłym uderzeniu) i zwykle wiąże się z energią pochłoniętą podczas złamania. Granica sprężystości dotyczy obciążenia statycznego i powrotu do kształtu po odciążeniu.
Jest istotna przy ocenie, czy blachy i profile podczas montażu, podnoszenia, pasowania i prostowania nie zostaną trwale zdeformowane. Praca poniżej granicy sprężystości sprzyja temu, by po zwolnieniu sił element wrócił do geometrii projektowej.
Ryzyko rośnie przy lokalnych przeciążeniach: niewłaściwe podparcie podczas montażu, zbyt duże siły podczas dopasowania, uderzenia lub punktowe naciski. Także obciążenia eksploatacyjne (falowanie, naprężenia od ładunku) mogą prowadzić do trwałych odkształceń, jeśli są zbyt duże.
Nie. Wytrzymałość na ściskanie mówi o tym, jakie obciążenia ściskające materiał zniesie do zniszczenia lub do określonego kryterium. O powrocie po odciążeniu decyduje rozróżnienie zakresu sprężystego i plastycznego, czyli m.in. granica sprężystości.
Ucz się definicji w parach: sprężystość–plastyczność, udarność–wytrzymałość, rozciąganie–ściskanie. Trenuj rozpoznawanie słów kluczowych w treści ("po odciążeniu", "trwale", "maksymalne naprężenie"). Pomaga też analiza typowych wykresów z próby rozciągania.
info

Statystycznie 66% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Granica sprężystości to takie naprężenie, po którego przekroczeniu materiał po odciążeniu nie wraca w pełni do pierwotnego kształtu, bo pojawia się odkształcenie trwałe (plastyczne)."

Źródła:

  • PN-EN ISO 6892-1:2019-05, Metale — Próba rozciągania — Część 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej (terminologia właściwości mechanicznych)
  • Beer, Johnston, DeWolf, Mazurek, "Mechanika materiałów" (McGraw-Hill / polskie wydania) — rozdziały: naprężenia, odkształcenia, zakres sprężysty i plastyczny
  • Gere, Goodno, "Mechanika materiałów" (Mechanics of Materials / polskie wydania) — część o próbie rozciągania i granicach materiałowych

Materiały:

  • Podręcznik: podstawy wytrzymałości materiałów (rozdziały o rozciąganiu i prawie Hooke’a)
  • Normy i opisy metod badań mechanicznych metali (próba rozciągania)
  • Materiały dydaktyczne z technologii budowy kadłubów: dobór materiałów i wymagane własności

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego