W zadaniu trzeba powiązać moment obrotowy z siłą, która "działa na promieniu" wału. Dla siły stycznej (obwodowej) obowiązuje podstawowa zależność z mechaniki:
T = F · r
gdzie: T to moment obrotowy, F to siła obwodowa, a r to ramię siły (promień).
Najpierw wyznaczamy promień z podanej średnicy:
- średnica: d = 50 mm
- promień: r = d/2 = 25 mm
- zamiana na metry: 25 mm = 0,025 m
Następnie przekształcamy wzór do postaci na siłę:
F = T / r
Podstawienie danych:
- F = 1500 Nm / 0,025 m = 60000 N
- 60000 N = 60 kN
Dlatego odpowiedź "60 kN" jest zgodna z zależnością momentu od siły i ramienia.
Dlaczego pozostałe wartości są błędne? "30 kN" odpowiada typowo sytuacji, gdy ktoś użyje zbyt dużego ramienia (np. wstawi promień jakby wynosił 0,05 m) albo popełni błąd w przeliczeniu jednostek. "90 kN" i "120 kN" zwykle wynikają z użycia zbyt małego ramienia (np. potraktowania średnicy jak promienia w niewłaściwy sposób, albo błędnej zamiany mm na m), co sztucznie zawyża siłę.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy w równaniu momentu wstawiasz promień (d/2), a nie średnicę, oraz czy długości są w metrach, aby Nm pozostało spójne z jednostką siły w niutonach.
