Wskaż wartość siły nacisku prasy hydraulicznej F, jeżeli wskazanie woltomierza wynosi Up=5 mV, a stała mostka tensometrycznego ε=2,5 mV/V przy sile nominalnej Fnom=20 kN i napięciu zasilającym Uzas=5 V?
A. 20 000 N
B. 8 000 N
C. 16 000 N
D. 800 N
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2015 (arkusz E.18-X-15.05).
Wartość siły nacisku prasy hydraulicznej obliczamy na podstawie wzoru, który uwzględnia wskazania woltomierza, stałą mostka tensometrycznego oraz napięcie zasilające. W tym przypadku, mając napięcie U_p = 5 mV oraz stałą mostka e = 2,5 mV/V, można obliczyć siłę nacisku. Wzór na siłę F, korzystając z siły nominalnej F_nom = 20 kN, wygląda następująco: F = (U_p / e) * F_nom. Po podstawieniu wartości, otrzymujemy F = (5 mV / 2,5 mV/V) * 20 kN = 8000 N. Tego typu obliczenia są kluczowe w aplikacjach inżynieryjnych, gdzie precyzja pomiaru siły jest niezbędna do zapewnienia bezpieczeństwa i efektywności procesów produkcyjnych. W praktyce, ten typ obliczeń jest stosowany w automatyce, budownictwie i w przemyśle, gdzie presja hydrauliczna odgrywa istotną rolę, a wyniki muszą być dokładnie monitorowane i kontrolowane w oparciu o standardy branżowe, takie jak ISO 9001 dla zarządzania jakością.
Wybór niepoprawnej odpowiedzi może wynikać z kilku błędnych założeń. W przypadku odpowiedzi 800N i 16000N, można zauważyć, że błędnie zinterpretowano zależności między napięciem, stałą mostka tensometrycznego oraz siłą nominalną. Przy obliczeniach, kluczowe jest zrozumienie, że siła nacisku jest proporcjonalna do wskazania woltomierza przeliczonego na jednostki siły, a nie do wartości siły nominalnej w sposób bezpośredni. Z kolei wybór odpowiedzi 20000N może sugerować, że nie uwzględniono wpływu stałej mostka tensometrycznego. Przy obliczeniu siły nacisku musimy stosować wzór, który wyraźnie wskazuje, że wartość ta jest uzależniona od pomiaru, a nie tylko od wartości nominalnej. Wartości te mogą również wprowadzać w błąd, jeśli nie zastosujemy ich w odpowiednim kontekście, co jest częstym błędem myślowym. Ważne jest, aby w każdym etapie pracy z urządzeniami pomiarowymi zawsze mieć na uwadze ich specyfikacje, aby nie popaść w pułapki błędnych założeń, co może prowadzić do nieprawidłowych wyników i potencjalnych problemów w aplikacjach inżynieryjnych.