Poprawna odpowiedź to C. Moment siły (M) oblicza się jako iloczyn siły (F), długości ramienia (r) oraz sinusa kąta (Φ) pomiędzy wektorem siły a ramieniem. W tym przypadku mamy do czynienia z siłą równą 100 N, ramieniem o długości 0,2 m (czyli 20 cm) i kątem wynoszącym 60°. Po podstawieniu tych wartości do wzoru M = F * r * sin(Φ), otrzymujemy M = 100 N * 0,2 m * sin(60°). Sinus kąta 60° wynosi √3/2, co skutkuje obliczeniem momentu równym 10√3 Nm. Znajomość zasad obliczania momentu jest niezwykle ważna w inżynierii, szczególnie przy projektowaniu i analizie konstrukcji mechanicznych. Na przykład, w praktyce inżynierskiej, obliczanie momentu siły jest kluczowe w kontekście zakrętów w mechanice ciał sztywnych, przy doborze odpowiednich narzędzi do dokręcania oraz w analizie wytrzymałości materiałów, co wpływa na bezpieczeństwo i trwałość konstrukcji.
W przypadku odpowiedzi błędnych, można zauważyć, że często wynika to z niepełnego zrozumienia pojęcia momentu siły oraz jego zależności od siły, długości ramienia i kąta. Osoby udzielające odpowiedzi mogą mylnie zakładać, że moment siły nie zależy od kąta, co prowadzi do uproszczonych obliczeń. Ignorowanie wpływu kąta prowadzi do niepoprawnych wyników, ponieważ kąt wpływa na efektywność siły w generowaniu momentu. Przyjęcie wartości kąta równego 90° mogłoby wydawać się logiczne na pierwszy rzut oka, jednak w rzeczywistości prowadzi to do maksymalizacji momantu, co niekoniecznie jest zgodne z założeniami zadania. Warto zauważyć, że w rzeczywistości, w inżynierii, precyzyjne obliczanie momentów jest kluczowe, szczególnie w kontekście stosowania narzędzi mechanicznych, które wymagają odpowiedniego momentu dokręcającego. Dodatkowo, nieprawidłowe podejście do wartości promienia może prowadzić do błędnych wniosków, na przykład przyjęcie, że promień nie ma znaczenia, mogłoby zasugerować, że siła ma stały efekt niezależnie od długości ramienia. Takie myślenie jest sprzeczne z podstawowymi zasadami dynamiki, które jasno określają, że moment siły zmienia się w zależności od wartości ramienia oraz kąta działania siły.
