Maksymalny moment skręcający, który może przenieść wał, oblicza się przy pomocy wzoru: M = τ × W, gdzie M to moment skręcający, τ to maksymalne naprężenie dopuszczalne, a W to wskaźnik wytrzymałości na skręcanie. W tym przypadku mamy τ = 80 MPa (czyli 80 N/mm²) oraz W = 20 cm³ (czyli 20 × 10^-6 m³). Aby obliczyć moment, przekształcamy jednostki, co daje nam: M = 80 N/mm² × 20 × 10^-6 m³ = 1 600 Nm. Taki wynik oznacza, że wał o podanych parametrach jest w stanie przenieść znaczący moment skręcający, co jest istotne w kontekście projektowania elementów mechanicznych, takich jak wały napędowe w maszynach przemysłowych. Zrozumienie momentu skręcającego oraz wytrzymałości na skręcanie jest kluczowe w inżynierii mechanicznej i pozwala na odpowiednie dobranie materiałów oraz wymiarów wałów, co zapewnia ich bezpieczeństwo i efektywność w działaniu. Przykładem zastosowania tej wiedzy może być branża motoryzacyjna, gdzie odpowiednie obliczenia momentu skręcającego są kluczowe dla wydajności i trwałości układu napędowego.
Problem z pozostałymi odpowiedziami wynika najczęściej z nieprawidłowego zastosowania wzoru na moment skręcający lub błędnego rozumienia jednostek i ich konwersji. Na przykład, odpowiedzi wskazujące na wartości 160 Nm, 400 Nm i 4 000 Nm opierają się na błędnych założeniach dotyczących przyjętych jednostek i maksymalnego naprężenia. Wartości te mogły zostać źle obliczone poprzez mylne zastosowanie wskaźnika wytrzymałości na skręcanie lub niewłaściwe przeliczenie jednostek. Często zdarza się, że osoby rozwiązujące tego typu problemy pomijają istotność precyzyjnych konwersji jednostek, co prowadzi do nieprawidłowych wyników. Na przykład, maksymalne naprężenie 80 MPa przekłada się na 80 N/mm², co zasługuje na szczegółowe omówienie w kontekście przeliczeń z jednostek metrycznych. Pominięcie tego kroku może prowadzić do zaniżenia lub zawyżenia obliczeń momentu, co w praktyce może skutkować nieodpowiednim doborem elementów np. w konstrukcjach maszynowych, gdzie bezpieczeństwo i niezawodność są kluczowe. Również, przy dokonywaniu obliczeń konstrukcyjnych, inżynierowie powinni być świadomi standardów, takich jak normy ISO lub ASME, które definiują odpowiednie metody obliczeń oraz wymogi dotyczące materiałów, co pomaga w unikaniu powszechnych błędów w projektowaniu.