Kwalifikacja: MEC.03 - Montaż i obsługa maszyn i urządzeń
Zawód: Technik mechanik
Ile wynosi naprężenie normalne w pręcie stalowym (E=200 000 MPa), który uległ wydłużeniu względnemu E=0,04%?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź 80 MPa jest prawidłowa, ponieważ możemy obliczyć naprężenie normalne w pręcie stalowym, korzystając z zależności: sigma = E * epsilon, gdzie sigma to naprężenie, E to moduł Younga, a epsilon to wydłużenie względne. W naszym przypadku mamy E = 200000 MPa oraz epsilon = 0,04% = 0,0004. Zatem: sigma = 200000 MPa * 0,0004 = 80 MPa. Takie obliczenia są stosowane w inżynierii materiałowej, aby określić, jak materiały reagują na obciążenia. Przykładem zastosowania może być analiza elementów konstrukcyjnych w budownictwie, gdzie właściwe obliczenie naprężeń jest kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa i trwałości budowli. W praktyce inżynierskiej, znajomość takich zależności oraz umiejętność ich zastosowania w projektach ma fundamentalne znaczenie dla prawidłowego doboru materiałów oraz zapobiegania niepożądanym odkształceniom. Dobre praktyki w branży zakładają także regularne testowanie materiałów oraz stosowanie odpowiednich norm i standardów, takich jak PN-EN 1993, które regulują kwestie związane z obliczeniami konstrukcji stalowych.
W przypadku błędnych odpowiedzi, takich jak 20 MPa, 5 MPa czy 40 MPa, występują istotne nieporozumienia dotyczące zastosowania wzorów i jednostek. Wiele osób może błędnie interpretować wydłużenie względne, co prowadzi do nieprawidłowego obliczenia naprężenia. Na przykład, niektórzy mogą pomylić procentowe wydłużenie z jego wartością dziesiętną, co skutkuje wielokrotnym błędem w obliczeniach. Ponadto, mogą wystąpić trudności w zrozumieniu, że jednostki muszą być zgodne - w tym przypadku przekształcenie 0,04% na format dziesiętny to kluczowy krok przed przystąpieniem do obliczeń. Warto również zauważyć, że nieprawidłowe odpowiedzi mogą nawiązywać do różnych koncepcji naprężenia, takich jak naprężenie całkowite, które wymagałoby dodatkowych danych dotyczących obciążeń zewnętrznych. Takie błędy myślowe są powszechne wśród osób, które nie mają wystarczającej wiedzy z zakresu wytrzymałości materiałów, co podkreśla znaczenie zrozumienia podstawowych zasad inżynierii mechanicznej. Przy projektowaniu i analizie konstrukcji, ścisłe przestrzeganie zasad obliczeniowych i norm jest niezbędne, aby uniknąć katastrofalnych skutków w praktyce inżynierskiej.