Kwalifikacja: MEC.03 - Montaż i obsługa maszyn i urządzeń
Zawód: Technik mechanik
Kategorie: Budowa maszyn Materiały i korozja Pomiary i tolerancje
Określ pole powierzchni przekroju poprzecznego kołka, na który działa siła ścinająca wynosząca 60 kN, przy dopuszczalnym naprężeniu materiału na poziomie 200 MPa?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź 300 mm2 jest poprawna z kilku powodów. Aby obliczyć pole przekroju poprzecznego kołka, na który działa siła ścinająca, należy wykorzystać podstawowe równanie dla naprężenia: \( \tau = \frac{F}{A} \), gdzie \( \tau \) to naprężenie w ścinaniu, \( F \) to siła, a \( A \) to pole przekroju. W naszym przypadku, mamy \( F = 60 \text{ kN} = 60000 \text{ N} \) oraz \( \tau_{dopuszczalne} = 200 \text{ MPa} = 200 \times 10^6 \text{ Pa} \). Podstawiając do równania, uzyskujemy: \( A = \frac{F}{\tau} = \frac{60000}{200 \times 10^6} = 0,0003 \text{ m}^2 = 300 \text{ mm}^2 \). Taka wartość pozwala na bezpieczne przeniesienie siły ścinającej bez przekraczania dopuszczalnych norm materiałowych. W praktyce, odpowiednie dobranie przekroju poprzecznego kołków jest kluczowe w wielu aplikacjach inżynieryjnych, takich jak konstrukcje budowlane czy mechaniczne, gdzie nieprzekraczanie norm tych naprężeń zapewnia trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji.