Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA GIW9 - STYCZEŃ 2021



PYTANIE NR 2.
Przez wyrobisko o przekroju 40,0 m2 w świetle obudowy przepływa 480 m3/s powietrza. Prędkość powietrza płynącego tym wyrobiskiem wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prędkość przepływu wyznacza się z zależności Q = v · A, więc v = Q/A. Dla strumienia 480 m3/s i pola przekroju 40,0 m2 otrzymujemy v = 480/40,0 = 12. Jednostki też się zgadzają: (m3/s)/m2 = m/s.

Pełne wyjaśnienie:

W tego typu zadaniach kluczowa jest zależność między strumieniem objętości (wydatkiem) a prędkością w przekroju: Q = v · A, gdzie:

  • Q – strumień objętości powietrza [m3/s],
  • v – średnia prędkość przepływu w rozpatrywanym przekroju [m/s],
  • A – pole przekroju w świetle obudowy [m2].

Z pytania znamy Q = 480 m3/s oraz A = 40,0 m2. Przekształcamy wzór do postaci na prędkość:

v = Q / A

Podstawienie danych:

v = 480 / 40,0 = 12

Warto wykonać kontrolę jednostek, bo to często ujawnia pomyłkę w dzieleniu lub w doborze wzoru: (m3/s) / (m2) = m/s, czyli jednostka prędkości jest prawidłowa.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Typowe mechanizmy błędu to:

  • Wynik "10 m/s" lub "8 m/s" bywa wybierany pośpiesznie jako "typowa" wartość bez wykonania rachunku.
  • Wynik "5 m/s" może pojawić się po omyłkowym użyciu innego pola przekroju (np. 96 m2) lub po błędnym odwróceniu relacji.
  • Każda wartość inna niż 12 m/s nie spełnia równania ciągłości dla podanych danych Q i A.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj krótko wzór, przekształcenie i kontrolę jednostek. To minimalizuje ryzyko pomylenia Q/A z A/Q i pozwala szybko wykryć błąd.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć prędkość powietrza, gdy znam wydatek i przekrój wyrobiska?
Użyj zależności ciągłości przepływu: Q = v · A. Po przekształceniu dostajesz v = Q/A. Podstaw Q w m3/s i A w m2; wynik otrzymasz w m/s. Zawsze wykonaj kontrolę jednostek.
Co oznacza strumień objętości Q w wentylacji wyrobisk?
Strumień objętości (wydatek) Q to objętość powietrza przepływająca przez przekrój w jednostce czasu. Najczęściej podaje się go w m3/s. To jedna z podstawowych wielkości w obliczeniach wentylacyjnych kopalń.
Dlaczego w obliczeniach używa się przekroju w świetle obudowy?
Bo to rzeczywista, dostępna dla przepływu przestrzeń po wykonaniu obudowy. Przeszkody i elementy obudowy zmniejszają efektywny przekrój, a mniejszy przekrój przy tym samym Q oznacza większą prędkość v. W zadaniu pole A odnosi się właśnie do tego przekroju.
Jak sprawdzić, czy wynik prędkości ma poprawne jednostki?
Wykonaj analizę wymiarową: v = Q/A. Jeśli Q jest w m3/s, a A w m2, to (m3/s)/m2 = m/s. Gdy nie wychodzi m/s, to znaczy, że pomyliłeś jednostki lub wzór.
Czy można policzyć prędkość bez wzoru, tylko "na oko"?
Na egzaminie nie warto. Intuicja bywa myląca, bo prędkość zależy liniowo od Q i odwrotnie od A. Proste dzielenie zajmuje chwilę i daje pewny wynik. Dodatkowo kontrola jednostek szybko wychwytuje błędy, których "na oko" nie widać.
Jakie błędy najczęściej psują wynik v = Q/A?
Najczęściej: odwrócenie dzielenia (A/Q zamiast Q/A), użycie złego pola przekroju (np. nie w świetle obudowy), pominięcie wykładników w jednostkach (m3 vs m2) oraz wybór "ładnej" liczby bez rachunku.
Kiedy w praktyce mierzy się prędkość powietrza w wyrobisku?
Gdy trzeba zweryfikować działanie wentylacji (np. po zmianie układu wentylacyjnego, po wykonaniu nowego odcinka wyrobiska, po zmianie oporów lub po zabudowie urządzeń). Pomiary prędkości wspierają ocenę, czy zapewniono wymagany przepływ powietrza.
Jakie przyrządy służą do pomiaru prędkości powietrza w kopalni?
Do pomiaru prędkości stosuje się m.in. anemometry (np. skrzydełkowe lub termiczne), dobierane do warunków i zakresu prędkości. W praktyce ważne jest też właściwe miejsce i sposób pomiaru, aby wynik był reprezentatywny.
Jaka jest różnica między prędkością przepływu a wydatkiem powietrza?
Prędkość to szybkość ruchu powietrza w danym miejscu (m/s). Wydatek to ilość powietrza przepływająca przez przekrój w czasie (m3/s). Łączy je zależność Q = v · A, więc przy stałym Q zmiana A zmienia v.
Czy w takim zadaniu trzeba uwzględniać gęstość powietrza lub ciśnienie?
Nie, jeśli zadanie dotyczy wyłącznie zależności Q, A i v dla strumienia objętości. Gęstość i ciśnienie są potrzebne w innych zagadnieniach (np. przy strumieniu masy, sprężaniu, oporach i spadkach ciśnienia), ale nie do samego v = Q/A.
info

Statystycznie 60% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że prędkość przepływu wyznacza się z zależności Q = v · A, więc v = Q/A.

Źródła:

  • Fox, R.W.; McDonald, A.T.; Pritchard, P.J.: "Introduction to Fluid Mechanics", rozdział o równaniu ciągłości (continuity equation), wydania akademickie (źródło podręcznikowe).
  • White, F.M.: "Fluid Mechanics", część dotycząca zasady zachowania masy i przepływu ustalonego w przewodach/kanałach (continuity), wydania akademickie (źródło podręcznikowe).
  • Munson, B.R.; Young, D.F.; Okiishi, T.H.: "Fundamentals of Fluid Mechanics", rozdział o podstawowych wielkościach przepływu i równaniu ciągłości, wydania akademickie (źródło podręcznikowe).

Materiały:

  • Podstawy mechaniki płynów: równanie ciągłości i jednostki
  • Materiały dydaktyczne z aerologii/wentylacji kopalń (obliczenia wydatku i prędkości)
  • Zestawy zadań rachunkowych: przepływ objętościowy i przekrój
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego