W siłowniku hydraulicznym objętość cieczy dopływającej w jednostce czasu (czyli natężenie przepływu Q) musi "zamienić się" na przesunięcie tłoka. Zależność kinematyczna wynika z bilansu objętości:
Q = A · v, gdzie:
Q – natężenie przepływu czynnika roboczego,
A – powierzchnia czynna (pole przekroju) po stronie zasilanej komory siłownika,
v – prędkość ruchu tłoka/tłoczyska.
Po przekształceniu otrzymujemy:
v = Q / A
Oznacza to, że przy stałym Q prędkość jest odwrotnie proporcjonalna do pola A. Dlatego poprawna odpowiedź to: powierzchni czynnej tłoka.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- Moc wyjściowa siłownika – moc zależy m.in. od siły i prędkości (P = F · v), a siła zależy od ciśnienia i pola (F = p · A). Nie ma tu prostej "odwrotnej proporcjonalności" prędkości do mocy; bez dodatkowych założeń o p i Q nie da się takiej relacji przyjąć.
- Natężenie przepływu na wejściu – z v = Q/A wynika, że prędkość jest wprost proporcjonalna do Q (większy przepływ zwykle daje większą prędkość), a nie odwrotnie.
- Sprawność siłownika – sprawność wpływa na straty (np. tarcie, przecieki) i rzeczywistą uzyskiwaną prędkość/siłę, ale nie definiuje podstawowej zależności geometryczno-przepływowej v = Q/A jako odwrotnej proporcjonalności.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w zadaniach o hydraulice pojawia się prędkość siłownika, w pierwszej kolejności szukaj relacji Q–A–v. Dopiero później rozważaj moc, ciśnienie, sprawność i straty.
