KWALIFIKACJA GIW9 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 4.
W wyrobisku korytarzowym o przekroju w świetle obudowy S = 10 m2, powietrze płynie z prędkością v = 1 m/s. Ile powietrza Q płynie tym wyrobiskiem w ciągu minuty?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wydatek objętościowy w wyrobisku spełnia zależność Q = S·v, więc przy S = 10 m2 i v = 1 m/s otrzymujemy 10 m3/s. Ponieważ pytanie dotyczy minuty, trzeba przemnożyć przez 60 s: 10·60 = 600 m3.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach z wentylacji wyrobisk często oblicza się strumień objętości (wydatek) powietrza, czyli ile metrów sześciennych powietrza przepływa przez przekrój wyrobiska w jednostce czasu.

Podstawowa zależność dla przepływu (w ujęciu średnim) to:

Q = S · v

gdzie S to pole przekroju w świetle obudowy (m2), a v to średnia prędkość przepływu (m/s). Po wymnożeniu jednostki dają m3/s, czyli objętość na sekundę.

Dane:

  • S = 10 m2
  • v = 1 m/s

Najpierw liczmy przepływ na sekundę:

Q = 10 · 1 = 10 m3/s

Pytanie nie prosi jednak o m3/s, tylko o objętość w ciągu jednej minuty. Minuta ma 60 sekund, więc objętość przepływająca w minutę wynosi:

V1min = Q · 60 = 10 · 60 = 600 m3

Dlatego odpowiedź "600 m3" jest poprawna.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "60 m3" zwykle wynika z pomylenia działań lub błędnego założenia, że Q = 1 m3/s, a nie 10 m3/s.
  • "10 m3" to wartość na sekundę (10 m3/s), ale bez przeliczenia na minutę.
  • "6 000 m3" odpowiadałoby np. sytuacji z 10 razy większym przekrojem lub prędkością, albo jest skutkiem dopisania zera przy mnożeniu.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj jednostki. Jeśli masz m3/s, a pytanie pyta o minutę, koniecznie uwzględnij mnożnik 60.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wydatek (strumień objętości) Q to objętość powietrza przepływająca przez przekrój wyrobiska w jednostce czasu. Najczęściej podaje się go w m3/s lub m3/min. W obliczeniach korzysta się z zależności Q = S·v, gdzie S to pole przekroju, a v to prędkość.
Najpierw oblicz przepływ na sekundę: Q = S·v (otrzymasz m3/s). Następnie przelicz na minutę, mnożąc przez 60 s: V1min = Q·60. Kluczowe jest pilnowanie jednostek: m/s oznacza, że czas w zadaniu musisz podać w sekundach.
Prędkość v jest podana w m/s, więc wzór Q = S·v daje wynik w m3/s. Pytanie dotyczy objętości w ciągu minuty, a 1 minuta = 60 sekund. Dlatego objętość z jednej sekundy trzeba "powtórzyć" 60 razy: Q·60.
Najczęściej: S w m2, v w m/s, a Q w m3/s. Jeśli potrzebujesz wartości na minutę, to wynik końcowy podajesz w m3/min. Jednostki są dobrym testem poprawności: m2·(m/s) = m3/s.
Tak. "W świetle obudowy" oznacza efektywną przestrzeń przepływu po uwzględnieniu obudowy (czyli realne pole, przez które płynie powietrze). W praktyce ma to znaczenie, bo elementy obudowy i wyposażenia mogą zmniejszać pole przepływu i wpływać na opory oraz prędkości w wyrobisku.
Najczęstsze są błędy jednostek: brak przeliczenia minuty na sekundy albo traktowanie m3/s jako m3/min. Zdarza się też mylenie pola (m2) z objętością (m3) oraz pomyłki w mnożeniu przez 60 (dopisywanie zera lub jego brak).
Przepływ liczy się m.in. przy planowaniu przewietrzania rejonu robót, doborze wentylatorów i lutniociągów, ocenie skutków zwężeń lub zabudowy w wyrobisku oraz przy kontrolach wentylacyjnych. To podstawowe obliczenie wspierające organizację bezpiecznej pracy pod ziemią.
Użyj kontroli rzędu wielkości: S = 10 m2 i v = 1 m/s oznacza 10 m3 w każdej sekundzie. W 10 sekund będzie 100 m3, a w 60 sekund (minuta) 600 m3. Taka "szybka" kontrola ogranicza ryzyko pomyłki.
To informacja, że średnio w każdej sekundzie powietrze "przesuwa się" o 1 metr wzdłuż wyrobiska. W połączeniu z polem przekroju pozwala oszacować, ile objętości przechodzi przez dany przekrój w czasie. W praktyce v zależy od oporów, urządzeń i stanu wyrobiska.
Poza Q = S·v mogą pojawić się obliczenia z przeliczeń m3/s ↔ m3/min, zadania na porównanie przepływów w różnych wyrobiskach, proste bilanse ilości powietrza w sieci wyrobisk oraz pytania o wpływ zwężeń i oporów na prędkość i przewietrzanie.
info

Statystycznie 67% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Wydatek objętościowy w wyrobisku spełnia zależność Q = S·v, więc przy S = 10 m2 i v = 1 m/s otrzymujemy 10 m3/s."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Natężenie przepływu" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Nat%C4%99%C5%BCenie_przep%C5%82ywu (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN): "Volumetric flow rate" – https://en.wikipedia.org/wiki/Volumetric_flow_rate (dostęp: 2026-03-01)
  • Engineering ToolBox: "Flow Rate" (zależność Q = A·v) – https://www.engineeringtoolbox.com/flow-rate-d_114.html (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z wentylacji kopalń (dział: strumień objętości i prędkości w wyrobiskach)
  • Materiały szkolne z fizyki/ mechaniki płynów: natężenie przepływu i jednostki
  • Zestawy zadań rachunkowych z wentylacji wyrobisk (m<sup>3</sup>/s, m<sup>3</sup>/min)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego