KWALIFIKACJA BPO1 - CZERWIEC 2011

PYTANIE NR 41.
Wartość siły działającej na element, w odległości l = 1,5m od osi obrotu, wynosi F = 200N. Moment skręcający Ms wyniesie
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek techniczny, który obrazuje działanie momentu skręcającego na element.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moment skręcający (moment siły) przy działaniu siły w odległości l od osi obrotu oblicza się ze wzoru Ms = F·l.
Podstawienie: 200 N · 1,5 m = 300 N·m, czyli 300 Nm.
Odpowiedzi w kNm są o 1000 razy większe, a 200 Nm pomija ramię.

Pełne wyjaśnienie:

Moment skręcający (moment siły) względem osi obrotu opisuje "zdolność" siły do wywołania obrotu. W najprostszym przypadku, gdy siła działa prostopadle do ramienia, wartość momentu liczymy ze wzoru:

Ms = F · l

gdzie:

  • F — wartość siły w niutonach (N),
  • l — ramię siły, czyli odległość od osi obrotu w metrach (m).

Dane: F = 200 N, l = 1,5 m.

Obliczenie krok po kroku:

  • Ms = 200 · 1,5 = 300
  • Jednostka: N·m (czyli Nm)

Zatem poprawny wynik to 300 Nm.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 300 kNm — "k" oznacza kilo (1000). 300 kNm = 300 000 Nm, co nie wynika z danych (tu nie ma siły w kN ani ramienia w km).
  • 200 Nm — to typowy błąd polegający na przepisaniu samej siły jako momentu lub założeniu l = 1 m. W zadaniu ramię wynosi 1,5 m, więc moment jest większy niż 200 Nm.
  • 200 kNm — łączy dwa błędy naraz: pomylenie wielkości (moment vs siła) oraz nieuprawnione użycie przedrostka "kilo".

W praktyce BHP i ergonomii warto pamiętać: przy stałym wymaganym momencie, wydłużenie ramienia (np. dłuższy klucz) pozwala zmniejszyć potrzebną siłę, co może ograniczać przeciążenia pracownika.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Moment siły (moment skręcający) opisuje, jak skutecznie siła powoduje obrót elementu wokół osi. Zależy od wartości siły oraz ramienia (odległości od osi) i w ogólnym przypadku także od kąta przyłożenia. Dla działania prostopadłego stosuje się Ms = F · l.
Gdy siła działa prostopadle do ramienia, liczysz prosto: Ms = F · l. Wstawiasz F w niutonach i l w metrach, a wynik otrzymujesz w N·m (Nm). To jedno z najczęstszych, podstawowych przeliczeń w zadaniach z mechaniki.
Siła (N) mówi, jak mocno "ciągniesz/pchasz". Moment uwzględnia dodatkowo odległość od osi, czyli ramię (m). Dlatego jednostka momentu to iloczyn: N · m. Dzięki temu widać, że ta sama siła da różny efekt obrotowy przy różnych długościach ramienia.
Wzór Ms = F · l jest poprawny, gdy siła działa prostopadle do ramienia (kąt 90°). Jeśli siła jest przyłożona pod innym kątem, wtedy używa się uogólnienia Ms = F · l · sin(α). W wielu zadaniach egzaminacyjnych prostopadłość jest domyślna lub wynika z opisu.
Najczęściej: (1) przepisanie F jako momentu (np. 200 zamiast 300), (2) pominięcie ramienia lub przyjęcie l = 1 m, (3) błąd jednostek i przedrostków, np. traktowanie kNm jak Nm, (4) brak kontroli sensu wyniku (czy rośnie, gdy rośnie ramię).
Nie. Przedrostek k oznacza "kilo", czyli 1000. 1 kNm = 1000 Nm. Zatem 300 kNm to 300 000 Nm. W zadaniach szkolnych i zawodowych błąd "Nm vs kNm" to typowa pułapka, dlatego zawsze sprawdzaj, czy w danych występuje "kN" lub "km".
Przeliczenie opiera się na tym, że kilo = 1000. Z kNm na Nm: mnożysz przez 1000 (np. 0,2 kNm = 200 Nm). Z Nm na kNm: dzielisz przez 1000 (np. 300 Nm = 0,3 kNm). To samo dotyczy kN i N w danych siły.
Bo dla tego samego wymaganego momentu Ms możesz zmniejszyć potrzebną siłę F, gdy zwiększysz ramię l. Z zależności Ms = F · l wynika: F = Ms / l. W ergonomii i BHP to ważne, bo mniejsza siła oznacza mniejsze przeciążenie dłoni, nadgarstka i barku.
Moment pozwala opisać obciążenie przy czynnościach typu dokręcanie, odkręcanie, obracanie pokręteł czy dźwigni. Znając ramię narzędzia i typową siłę pracownika, można oszacować, czy wymagany moment nie wymusza nadmiernego wysiłku. To wspiera dobór narzędzi i organizację pracy.
Zrób kontrolę "na oko": jeśli ramię l jest większe niż 1 m, to moment powinien być większy niż sama liczba siły (dla l>1). Sprawdź też jednostkę: zawsze ma być N·m. Na koniec oceń rząd wielkości: w typowych zadaniach szkolnych wynik nie "skacze" do kNm bez wyraźnych danych w kN.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 66% zdających egzamin. średnie

Źródła:

  • OpenStax, University Physics Volume 1 (Mechanics) – rozdział o torque (momencie siły): https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-1 (dostęp 2026-02-18)
  • Wikipedia (PL) – hasło "Moment siły" (definicja i jednostka N·m): https://pl.wikipedia.org/wiki/Moment_si%C5%82y (dostęp 2026-02-18)

Materiały:

  • Podręcznik fizyki: dział mechanika — moment siły i warunki równowagi
  • Materiały z ergonomii pracy: obciążenia kończyn górnych przy pracy narzędziami ręcznymi
  • Zadania rachunkowe: obliczanie momentu, przeliczenia jednostek (N·m, kN·m)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego