KWALIFIKACJA BUD1 + BUD8 + BUD12 + BUD14 + BUD15 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 28.
Wartość reakcji pionowej RA w belce obciążonej jak na rysunku wynosi
Ilustracja przedstawia schemat belki obciążonej siłami pionowymi, co jest typowym zagadnieniem w kontekście egzaminów
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Reakcję RA najłatwiej wyznaczyć z sumy momentów względem podpory B.
Dwie siły 10 kN mają ramiona po 1 m, lecz dają momenty o przeciwnych zwrotach, więc się znoszą. Zostaje tylko moment od RA na ramieniu 2 m, a więc musi być równy 0. Stąd RA=0 kN.

Pełne wyjaśnienie:

W belkach statycznie wyznaczalnych reakcje podporowe wyznacza się wyłącznie z równań równowagi. Dla układu płaskiego są to: suma sił pionowych, suma sił poziomych oraz suma momentów względem dowolnego punktu.

W tym zadaniu kluczowe jest dobranie takiego punktu do liczenia momentów, aby uprościć rachunki. Najwygodniej przyjąć punkt w podporze B, ponieważ wtedy reakcja w podporze B nie tworzy momentu (ramię równe 0), a w równaniu zostają tylko obciążenia oraz reakcja RA.

Rozpatrując momenty względem B:

  • siła 10 kN działająca 1 m przed podporą B (między podporami) wywołuje moment o pewnym zwrocie,
  • druga siła 10 kN działająca 1 m za podporą B (na końcu wysięgnika) wywołuje moment o przeciwnym zwrocie,
  • obie siły mają tę samą wartość i to samo ramię (1 m), więc ich momenty są równe co do wartości i znoszą się.

W efekcie suma momentów od obciążeń względem B wynosi 0. Pozostaje moment od reakcji RA, której ramię względem B jest równe rozstawowi podpór, czyli 2 m. Skoro układ jest w równowadze, to całkowita suma momentów ma być równa 0, więc moment od RA także musi być równy 0. To prowadzi bezpośrednio do wniosku, że RA=0 kN.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Wartości 5 kN, 10 kN i 20 kN pojawiają się zwykle wtedy, gdy:

  • mylone są ramiona (np. przyjęcie 1 m zamiast 2 m dla RA),
  • dodaje się momenty "na plus" bez rozróżnienia zwrotu,
  • zakłada się automatycznie równy podział sił na podpory, mimo obecności wysięgnika.

Kontrola wyniku: z sumy sił pionowych wynika, że łączne obciążenie to 20 kN, więc całość musi przejąć druga podpora (reakcja w B). To jest spójne z wnioskiem, że reakcja w A jest równa zeru.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wybierz punkt, względem którego liczysz momenty (najczęściej jedna z podpór), zapisz warunek suma momentów = 0 i podstaw ramiona sił. Reakcja w punkcie, względem którego liczysz momenty, znika z równania, co upraszcza obliczenia.
Bo wtedy reakcja w podporze B nie daje momentu (ramię 0), a równanie zawiera tylko obciążenia i RA. To minimalizuje ryzyko pomyłki i pozwala szybko zauważyć, że momenty od dwóch sił 10 kN mogą się wzajemnie znosić.
To pionowa siła podporowa działająca w podporze A, będąca odpowiedzią podpory na obciążenia zewnętrzne belki. Jej wartość wynika z równań równowagi i informuje, jak duże obciążenie pionowe jest przekazywane na tę podporę/fundament.
Tak. Jeśli z równań równowagi wynika, że dana podpora nie musi przenosić obciążenia pionowego (np. gdy momenty obciążeń względem drugiej podpory się znoszą), to reakcja pionowa może być równa zeru. Podpora nadal może stabilizować układ w innym kierunku.
Najczęściej myli się ramiona sił (odległości), liczy momenty względem złego punktu albo nie rozróżnia zwrotu momentu (zgodnie/przeciwnie do ruchu wskazówek). Częstym błędem jest też pominięcie obciążenia na wsporniku.
Podpora przegubowa stała przenosi zwykle reakcję pionową i poziomą, a przegubowa przesuwna przenosi tylko pionową (umożliwia przesuw w poziomie). Na schematach egzaminacyjnych są rysowane różnymi symbolami, co determinuje liczbę reakcji do obliczeń.
Ramię siły to prostopadła odległość od punktu, względem którego liczysz moment, do linii działania siły. Moment to iloczyn siły i ramienia. Dwie identyczne siły o tym samym ramieniu, ale po przeciwnych stronach punktu, mogą dać momenty o przeciwnych zwrotach.
Wykonaj kontrolę z innego równania równowagi, np. suma sił pionowych = 0. Jeśli RA=0, to reakcja w drugiej podporze powinna równać się sumie obciążeń pionowych. Dodatkowo oceń "sens fizyczny" znaku i wielkości reakcji.
Wspornik to odcinek belki wystający poza podporę. Powoduje, że część obciążeń działa poza rozstawem podpór i może zmieniać rozkład reakcji, a nawet doprowadzić do zera reakcji w jednej podporze. W obliczeniach trzeba pilnować stron i zwrotów momentów.
Typowe są belki statycznie wyznaczalne z podporami przegubowymi, obciążone siłami skupionymi lub równomiernie rozłożonymi. Wymaga się poprawnego odczytu wymiarów z rysunku, zapisu równań równowagi oraz sprawdzenia wyniku drugim równaniem (np. sumą sił).
info

Statystycznie 48% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Reakcję RA najłatwiej wyznaczyć z sumy momentów względem podpory B.Dwie siły 10 kN mają ramiona po 1 m, lecz dają momenty o przeciwnych zwrotach, więc się znoszą."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Statyka" https://pl.wikipedia.org/wiki/Statyka (dostęp: 01.03.2026)
  • Wikipedia (PL): "Moment siły" https://pl.wikipedia.org/wiki/Moment_si%C5%82y (dostęp: 01.03.2026)
  • Wikipedia (PL): "Równowaga (mechanika)" https://pl.wikipedia.org/wiki/R%C3%B3wnowaga_(mechanika) (dostęp: 01.03.2026)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z mechaniki budowli (dział: statyka belek statycznie wyznaczalnych)
  • Zestawy zadań z obliczania reakcji podporowych metodą równań równowagi
  • Notatki: znaki momentów i dobór punktu do sumy momentów (praktyka: liczenie względem podpory)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego