KWALIFIKACJA MEC5 - TEST WIEDZY NR 1

PYTANIE NR 8.
Rozważ następującą tabelę, która przedstawia różne materiały konstrukcyjne wraz z ich właściwościami:
Materiał Wytrzymałość na rozciąganie Twardość
Stal nierdzewna 515 MPa Brinell 200
Aluminium 310 MPa Brinell 70
Miedź 210 MPa Brinell 60
Jeżeli planujesz wykonać skomplikowane detale maszynowe, które materiał wybrałbyś ze względu na jego wytrzymałość na rozciąganie i twardość?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W tabeli stal nierdzewna ma jednocześnie najwyższą wytrzymałość na rozciąganie (515 MPa) oraz najwyższą twardość (Brinell 200) spośród podanych materiałów. Przy doborze materiału na skomplikowane detale maszynowe, gdzie liczy się odporność na obciążenia i odkształcenia, wybiera się wariant o większych wartościach tych parametrów.

Pełne wyjaśnienie:

Dobór materiału na detale maszynowe często opiera się na porównaniu podstawowych właściwości mechanicznych. Wytrzymałość na rozciąganie informuje, jakie naprężenia materiał może przenieść przy rozciąganiu zanim dojdzie do zerwania. Twardość (tu w skali Brinella) opisuje odporność na miejscowe odkształcenie, co ma znaczenie m.in. przy zużyciu powierzchni, wgniataniu i podatności na zarysowania.

  • "Stal nierdzewna" jest właściwym wyborem, bo w zestawieniu ma najwyższą wytrzymałość na rozciąganie (515 MPa) i najwyższą twardość (Brinell 200). To sugeruje najlepszą odporność na obciążenia i odkształcenia spośród trzech pozycji w tabeli.
  • "Aluminium" ma niższą wytrzymałość (310 MPa) i znacznie niższą twardość (Brinell 70). W praktyce może być korzystne ze względu na masę i obrabialność, ale według kryteriów z pytania (wytrzymałość i twardość) wypada słabiej.
  • "Miedź" ma najniższą wytrzymałość (210 MPa) oraz niską twardość (Brinell 60). Jest cenna np. za przewodnictwo elektryczne i cieplne, lecz nie jest najlepszym wyborem, jeśli priorytetem są parametry mechaniczne wskazane w tabeli.
  • "Żaden z powyższych" jest nieuzasadnione, bo tabela zawiera materiał spełniający warunek "najwyższa wytrzymałość i twardość" – wystarczy wybrać pozycję z największymi wartościami.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu podano tabelę, zwykle należy ściśle trzymać się danych liczbowych i kryterium wyboru. Najpierw ustal, czy decyduje jeden parametr, czy kilka jednocześnie, a potem porównaj wartości w każdej kolumnie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wytrzymałość na rozciąganie to miara maksymalnych naprężeń, jakie materiał może przenieść przy rozciąganiu, zanim ulegnie zniszczeniu. W praktyce pomaga ocenić, czy element maszynowy wytrzyma siły rozciągające bez pęknięcia.
Twardość Brinella określa odporność materiału na wgniecenie wgłębnikiem. Wyższa wartość zwykle oznacza większą odporność na miejscowe odkształcenie i zużycie powierzchni, co bywa ważne dla współpracujących części maszyn.
Najpierw sprawdź, czy pytanie wymaga spełnienia dwóch kryteriów jednocześnie. Następnie porównaj wartości w obu kolumnach i wybierz materiał, który ma najwyższe (lub wymagane) parametry w obu cechach. Gdy ranking się rozjeżdża, trzeba znać priorytet.
W wielu zestawieniach stal nierdzewna ma większą wytrzymałość i twardość niż aluminium, co przekłada się na większą odporność na obciążenia i odkształcenia. Aluminium często wygrywa masą i obrabialnością, ale nie zawsze spełnia kryteria "najmocniejszy i najtwardszy".
Nie zawsze. Twardość i wytrzymałość są powiązane, ale nie są tym samym. Można spotkać materiały twarde, ale kruche, lub materiały o dobrej wytrzymałości, a umiarkowanej twardości. W zadaniach egzaminacyjnych należy opierać się na danych z tabeli.
Częste błędy to: porównywanie tylko jednej kolumny mimo dwóch kryteriów, pomylenie jednostek, przeoczenie wartości skrajnych oraz kierowanie się nazwą materiału zamiast liczbami. Pomaga metoda: zaznacz maksimum/minimum w każdej wymaganej kolumnie.
Aluminium wybiera się m.in. gdy kluczowa jest mała masa, dobra obrabialność, odporność korozyjna lub odprowadzanie ciepła. Jeśli jednak priorytetem są wysokie wartości wytrzymałości na rozciąganie i twardości, stal często będzie korzystniejsza.
Zwykle chodzi o część o złożonym kształcie, wymagającą dokładnej obróbki i zachowania wymiarów w pracy. W takich elementach ważne są własności mechaniczne (np. wytrzymałość i twardość), aby detal nie odkształcał się i nie zużywał zbyt szybko.
Może, ale tylko gdy z danych jednoznacznie wynika, że żaden wariant nie spełnia warunku. Jeśli w tabeli da się wskazać materiał o najwyższych parametrach zgodnych z kryterium, to "Żaden z powyższych" jest zwykle dystraktorem sprawdzającym uważność.
Ćwicz rozumienie pojęć (wytrzymałość, twardość, udarność), odczyt tabel oraz proste wnioski z danych. Warto przerobić typowe zadania z doboru materiału do części maszyn i nauczyć się, które własności są kluczowe dla obciążeń i zużycia.
info

Statystycznie 72% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnio łatwe

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w tabeli stal nierdzewna ma jednocześnie najwyższą wytrzymałość na rozciąganie (515 MPa) oraz najwyższą twardość (Brinell 200) spośród podanych materiałów.

Źródła:

  • Wikipedia: Tensile strength — https://en.wikipedia.org/wiki/Ultimate_tensile_strength (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia: Brinell scale — https://en.wikipedia.org/wiki/Brinell_scale (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia: Stainless steel — https://en.wikipedia.org/wiki/Stainless_steel (dostęp: 2026-03-04)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z materiałoznawstwa dla szkół branżowych/technikum
  • Karty katalogowe materiałów (np. stale nierdzewne, aluminium, miedź) od producentów
  • Materiały dydaktyczne o badaniu twardości metodą Brinella

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego