1.Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na podeszwy półbutów?
- współczynnik tarcia
Komentarz: Tak. Dla człowieka najważniejsze jest zapewnienie bezpieczeństwa-
w tym przypadku chodzi o nieślizganie się na mokrych nawierzchniach. W przypadku zbyt małego tarcia nie można w ogóle chodzić. Współczynnik tarcia jest proporcjonalny do siły przeciwstawiającej się przesunięciu względem podłoża. Drugą - co do ważności - cechą jest, aby but nie przeciekał.
2. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na zderzak samochodowy?
- udarność
Komentarz:Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zderzak powinien charakteryzować się odpornością na obciążenia dynamiczne, w tym pochłonąć maksymalną ilość energii podczas wypadku drogowego, a to oznacza, że powinien charakteryzować się maksymalną udarnością. Mierzy się ją za pomocą młotów wahadłowych różnej konstrukcji. Miarą udarności jest ilość energii zużytej na odkształcenie i zniszczenie próbki; może być ona odniesiona do jej początkowego przekroju.
3. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na konstrukcję nośną krzesła?
- wytrzymałość
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż krzesło jest użytkowane nie zawsze na równym podłożu także przez osoby o znacznym ciężarze, a wtedy wytrzymałość będzie decydowała o jego użyteczności. Nie celowe jest jednak dążenie do ekstremalnie dużej wytrzymałości, ponieważ zwiększa to koszt wykonania, a nie jest konieczne dla zapewnienia odpowiedniej trwałości.
4. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza dla materiałów stosowanych w samolotach pasażerskich?
- trudnozapalność oraz samogaśnięcie
Komentarz: Tak, gdyż pożar w samolocie trudno ugasić i niemożliwa jest ewakuacja pasażerów przed wylądowaniem. Duża wytrzymałość przy najniższym ciężarze materiałów konstrukcyjnych jest cechą tak oczywistą przy budowie samolotów,
że dobieramy te z wytrzymałych materiałów, które jednocześnie charakteryzują się trudnozapalnością, samogaśnięciem oraz małą ilością i małą toksycznością dymów.
5.Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiałów stosowanych do produkcji mebli?
- odporność na działanie uderzeń
Komentarz: Tak, bowiem należy liczyć się z możliwością przypadkowego uderzenia z umiarkowaną siłą w meble, np. podczas sprzątania.
6. Co to jest hartowanie stali?
- nagrzewanie, a potem chłodzenie, aby uzyskać dużą twardość materiału i jego drobnoziarnistą strukturę
7. Co to jest brąz?
- stop miedzi i cyny
Komentarz: Tak. Brąz jest zazwyczaj stopem miedzi z 9-11% cyny. Może on zawierać też różnorodne modyfikatory (dodatki stopowe, np. aluminium, krzem lub beryl) poprawiające określone jego właściwości użytkowe. Brąz berylowy stosowany jest m.in. sprężyny. Z brązu łatwo odlewa się złożone kształty, np. rzeźby i dzwony. Odmianami tego materiału są brązy cynowo-cynkowe, ołowiowe i cynowe (na panewki) oraz krzemowe. Brązy ołowiowe i krzemowe nie zawierają cyny.
8. Co to jest laminat?
- materiał warstwowy
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Taki materiał będący jedną z odmian kompozytu może zawierać żywicę jako spoiwo oraz warstwy nośne w różnej postaci (papier, maty z włókien, siatki metalowe lub polimerowe, tkaniny, rzadziej włókna cięte). Ułożenie warstwowe składników umożliwia uzyskanie kontrolowanego gradientu składu i anizotropii właściwości.
9. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza dla materiałów stosowanych do produkcji szalup ratunkowych?
- odporność na działanie uderzeń
Komentarz: Tak, w przypadku bowiem uderzenia szalupy o przeszkodę nie może ona ulec uszkodzeniu.
10. Do jakiej temperatury mogą pracować (być pod obciążeniem) powszechnie stosowane termoplastyczne tworzywa sztuczne?
- do 80°C
Komentarz: Tak, gdyż w wyższych temperaturach będą one silnie odkształcać się pod obciążeniem (nastąpi pełzanie materiału). Pełzanie jest zjawiskiem powolnego plastycznego odkształcania się materiałów pod wpływem długotrwałych obciążeń, zachodzące szczególnie wyraźnie w podwyższonej temperaturze.
Komentarz: Nie, gdyż w temperaturze powyżej 200oC większość polimerów powszechnego użytku ulega coraz bardziej intensywnej degradacji.
11. Czego miarą jest napięcie powierzchniowe?
- zdolności do zwilżania
Komentarz: Tak, zdolność do zwilżania, czyli do rozpływania się cieczy na powierzchni ciała stałego, jest pierwszym etapem nieodzownym do uzyskania dobrego i równomiernego styku między nimi. Decyduje to m.in. o trwałości połączenia lakieru oraz kleju z podłożem.
12. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na tkaninę spadochronową?
- wytrzymałość dynamiczna
Komentarz: Tak, gdyż podczas wypełniania powietrzem czaszy spadochronu następuje silne uderzenie rozciągające tkaninę. Dlatego na spadochrony często stosuje się włókna z różnych poliamidów (nylon, kevlar), które charakteryzują się dużą wytrzymałością dynamiczną.
materiałów amorficznych, np. szkła, które obciążone statycznie jest stosunkowo wytrzymałe, a obciążone dynamicznie jest kruche i pęka przy małym obciążeniu.
13. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na szybę oddzielającą kasjera od klienta?
- udarność
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż podczas napadu powinna ona chronić kasjera przed potencjalnym uderzeniem go lub przestrzeleniem szyby przez napastnika, a pośrednią miarą wytrzymałości dynamicznej jest udarność.
14. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na podeszwę butów biegacza wyczynowego?
- odporność na wielokrotne zginanie
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa gdyż podczas biegu podeszwa jest wielokrotnie silnie zginana. Wtedy zachodzą procesy zmęczeniowe, które stopniowo obniżają wytrzymałość materiału.
15. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na obudowę komputera?
- właściwości ekranujące i izolujące
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż komputer powinien emitować jak najmniej promieniowania elektromagnetycznego oraz zapewniać bezpieczeństwo jego obsługi nawet w przypadku zwarcia instalacji elektrycznej, a także ekranować elektronikę od zewnętrznych pól elektrycznych.
16. Co to jest sublimacja?
-zjawisko parowania ciała stałego bez jego przechodzenia
w stan ciekły
Komentarz: Tak, to jest definicja sublimacji. Zjawisko takie obserwujemy m.in. zimą, gdy w temperaturach poniżej 0oC bez posypywania solą znika lód z chodników.
17. Co to jest stal?
- stop żelaza i węgla (w ilości poniżej 2%)
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Stale dzielimy na konstrukcyjne, zawierające do ok. 0,7% C oraz narzędziowe, zawierające 0,65-1,4% C. Stal może zawierać też modyfikatory (dodatki stopowe, np. krzem ułatwiający odlewanie cienkich ścianek czy chrom zwiększający odporność na działanie kwasów, a także m.in. mangan, nikiel, wolfram, kobalt), które poprawiają określone jej właściwości użytkowe. Takie stale nazywamy stopowymi.
18. Jakie zmiany powoduje hartowanie stali?
- zwiększenie twardości i wytrzymałości
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, jest to najważniejszy efekt hartowania. Proces ten zmniejsza rozmiary ziaren i ogranicza ich rozrzut poprawiając rozkład naprężeń między nimi, co istotnie wpływa na właściwości wytrzymałościowe stali.
19. Co to jest kompozyt?
- materiał składający się z kilku materiałów zespolonych siłami fizycznymi i/lub chemicznymi Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Kompozytem jest materiał złożony (ciało stałe) powstający w wyniku fizycznego i/lub chemicznego połączenia dwóch lub więcej materiałów. Właściwości kompozytu są odmienne od właściwości poszczególnych jego składników
20. Czy można wykonać smar gwarantujący, że dociskane do siebie części maszyn nigdy nie zetkną się?
- gdy zastosujemy smar z dodatkiem fulerenów
Komentarz: Tak, kulki fulerenu o średnicy ok. 1 nm powodują, że niezależnie od wartości przykładanego nacisku współpracujące ze sobą części maszyn nie mogą całkowicie usunąć smar między nimi. Jest to spowodowane takim działaniem tych kulek, jakie obserwujemy w łożysku tocznym.
21. Do jakiej maksymalnej temperatury może długo pracować (być pod obciążeniem) drewno?
- do 200°C
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Jest to bezpieczna temperatura dla drewna,
z którego do tej temperatury mało intensywnie wydzielają się lotne związki chemiczne.
22. Czego miarą jest wytrzymałość na rozciąganie?
- statycznej siły odniesionej do pierwotnego przekroju poprzecznego, przy której badana próbka pęka Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, jest to definicja wytrzymałości na rozciąganie. W mowie potocznej często trwałość (czas do zerwania lub do zużycia) utożsamia się z wytrzymałością, co nie jest prawidłowe.
23. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na żagiel jachtu?
- wytrzymałość dynamiczna
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż pracuje on pod zmiennym a w porywach wiatru znacznym obciążeniem rozciągającym przykładanym dynamicznie, co może rozerwać tkaninę niewystarczająco wytrzymałą.
24. Która z wymienionych cech jest najważniejsza przy doborze materiału na stalową siatkę ogrodzeniową?
- wytrzymałość
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż, aby skutecznie odgradzała posesję od intruzów starających się czasami przejść przez płot, siatka przez długi okres musi być wystarczająco wytrzymała.
25. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na wiosła do kajaka?
- wytrzymałość na zginanie
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż wiosłowanie powoduje silne okresowe jego zginanie i skręcanie, co może spowodować złamanie nie dość wytrzymałego wiosła. Dlatego wytrzymałość początkowa i intensywność spadku tej wytrzymałości podczas eksploatacji (zmęczenia) zależna od liczby cykli obciążenia do zniszczenia decydują o trwałości wioseł.
26. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na rdzeń kabla elektroenergetycznego?
- przewodność elektryczna
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zadaniem kabla jest przewodzenie prądu przy minimalnych stratach energii na pokonanie oporów przesyłu.
27. Dlaczego ofiary wypadków drogowych owija się folią aluminiową?
- bo odbija ono promieniowanie cieplne człowieka, uniemożliwiając wychłodzenie ciała poszkodowanego Komentarz: Tak, to jest główna funkcja tej folii.
28. Dlaczego złote kolczyki błyszczą?
- dlatego, że nie utleniają się
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż utlenianie jest główną przyczyną matowienia przedmiotów metalowych.
29. Co to jest mosiądz?
- Stop miedzi i cynku
Komentarz: Tak, to jest definicja mosiądzu. Z tego stopu łatwo odlewa się m.in. armaturę do centralnego ogrzewania, figurki, dzwony. Jest on wytrzymalszy od brązu, ponieważ zawiera twardy cynk. Jest on bardzo przydatny do obróbki plastycznej na zimno, np. podczas produkcji łusek amunicji.
30. Do czego używa się najczęściej włókien kevlaru (aromatycznego poliamidu)?
- do produkcji materiałów kompozytowych z udziałem żywic
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Charakteryzują się one dużą wytrzymałością statyczną i dynamiczną oraz można je silnie połączyć z żywicą, co daje razem materiał o dużej udarności i wytrzymałości. Kevlar stosuje się także do wytwarzanie kamizelek kuloodpornych i trudnozapalnych kombinezonów dla strażaków.
31. Czym jest termoplast?
- liniowym polimerem
Komentarz: Tak, liniowe polimery, także po wprowadzeniu do nich napełniaczy
i zmiękczaczy po podgrzaniu powyżej temperatury zeszklenia przechodzą ze stanu stałego w plastyczny. Dlatego liniowe polimery mogą być stosowane jako materiały konstrukcyjne tylko poniżej ich temperatury zeszklenia
32. Do jakiej temperatury maksymalnie można nagrzewać, a potem zaraz chłodzić (odporność na szoki cieplne) zwykłą cegłę budowlaną?
- do 200°C
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż w tej temperaturze trwałość koro-zyjna porowatej cegły, odporność na rozsadzenie przez parę wodną i odporność na łuszczenie są jeszcze wystarczająco duże. Należy podkreślić, że cegły nieporowate (szamot, klinkier) są bardziej odporne na szybkie nagrzewanie, co spowodowane jest m.in. większą przewodnością cieplną oraz długotrwałe działanie ciepła niż cegła przeznaczona na ściany i stropy.
33. Czego miarą jest twardość?
- lokalnego odkształcenia przy określonym obciążeniu
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Miarą odkształcenia materiału pod działaniem nacisku na jego powierzchnię, a wywieranego przez inne bardzo twarde ciało w postaci (zależnie od właściwości badanego materiału i użytej metody) stożka, igły, piramidki lub kulki jest twardością.
34. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na konstrukcję nośną samolotu wojskowego?
-iloraz wytrzymałości i gęstości
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż podczas lotu, a szczególnie podczas manewrowania lub wpadania w dziury powietrzne występują silne uderzenia rozciągające powłoki samolotu i zginające ramy nośne. Dlatego niedostateczna wytrzymałość przy znacznym ciężarze mogą być przyczyną uszkodzenia samolotu.
35. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na narty?
- wytrzymałość
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż podczas manewrowania i najeżdżania na przeszkody nartostrady występują silne obciążenia rozciągające powierzchnię płozy narty, które mogą powodować jej uszkodzenie.
36. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na konstrukcję małej ramy do obrazu?
- wygląd powierzchni
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż rama obrazu oprócz utrzymywania płótna powinna stwarzać dla niego odpowiednie tło stanowiące dekorację.
37. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na styki wtyczek elektrycznych?
- przewodność elektryczna
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zadaniem wtyczki jest dokonanie powiązania elektrycznego (przewodzenie prądu) między odbiornikiem a gniazdkiem przy minimalnych stratach energii.
38. Jakimi właściwościami z wymienionych charakteryzują się materiały ceramiczne?
-odpornością na działanie agresywne stężonych kwasów i zasad
Komentarz: Tak, to jest prawda. Większość rodzajów szkliwionej ceramiki (np. kamionka, porcelana, szkło) jest bardzo odporna na działanie korozyjne stężonych kwasów i zasad, także w podwyższonej temperaturze. Dlatego wytwarza się z nich m.in. wanny do galwanizacji metali oraz tygle do transportowania stopionych metali.
39. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiałów używanych w kopalniach?
- trudnozapalność
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż pożar w kopalniach trudno ugasić, a ewakuacja ludzi ze strefy zagrożenia pożarem i jego skutkami (np. dymem) jest bardzo utrudniona. Dlatego w kopalniach najważniejszymi cechami są trudno-zapalność i niepodtrzymywanie palenia oraz niska toksyczność dymów, a także niska dymotwórczość. Dopiero po zapewnieniu trudnozapalności analizuje się czy materiał spełnia pozostałe wymagania użytkowe.
40. Co to jest farba emulsyjna?
- emulsja wodna ciekłego polimeru zawierającego tlenek tytanu
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Polimer występuje tu w postaci kropel roztworu rozproszonych w wodzie, tworząc emulsję. W tym polimerze zdyspergowany jest tlenek tytanu (dający białe tło) i pigment w przypadku kolorowych farb.
41. Co to jest tworzywo sztuczne?
- kompozyt na bazie polimerów
Komentarz: Tak, jest to definicja tworzywa sztucznego. Użyte do jego wytworzenia polimery są materiałami wielkocząsteczkowymi, mającymi budowę łańcuchową
z atomów węgla lub krzemu. Polimery mogą być usieciowane. To sieciowanie
(w przypadku kauczuków zwane wulkanizacją) powoduje przekształcenie materiału plastycznego w materiał prawie nieodkształcalny plastycznie pod działaniem naprężenia. W przypadku żywic towarzyszy temu utwardzenie.
42. Co to jest papa?
- membrana z polimerów
Komentarz: Tak, papa nowej generacji jest cienkowarstwowym materiałem wykonanym z welonu szklanego lub włókien syntetycznych przesyconych kompozycją polimerową. Jest ona odporna na działanie mikroorganizmów, wody oraz czynników agresywnych chemicznie. Dlatego nie trzeba jej konserwować przez wiele lat. Wadą jej jest pękanie w miejscach, gdzie jest silnie zgięta - efekt starzenia polimeru.
43. Do jakiej temperatury może długo pracować żeliwo nie odkształcając się pod dużym obciążeniem?
- do 280°C
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż do temperatury 280°C w żeliwie praktycznie biorąc nie zachodzą przemiany fazowe zmieniające jego właściwości.
44. Czego miarą jest moduł sprężystości?
- sztywności
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Moduł sprężystości (zwany też modułem Younga) jest równy stosunkowi przyrostu wydłużenia względnego (jednostkowego) próbki do wywołującego go naprężenia podczas rozciągania.
45. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na części izolacyjne gniazdka elektrycznego (wewnętrzne elementy mocujące części metalowe)?
- temperatura mięknięcia
Komentarz: Tak, jest to prawidłowa odpowiedź, gdyż gniazdko elektryczne rozgrzewa się (szczególnie w przypadku iskrzenia styków), co może spowodować odkształcenie mocowań styków, a to z kolei zwiększy iskrzenie doprowadzając
w przypadku ekstremalnym do zwarcia lub zapłonu.
46. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na nadkola samochodów osobowych (wykładzinę wewnętrzną błotnika)?
- odporność na korozję
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zasolenie zimą dróg w Polsce powoduje korozję metalowej karoserii samochodu, którą nadkole ma częściowo chronić przed bezpośrednią stycznością ze słoną wodą. Powinno to ograniczyć korozję w tej strefie karoserii.
47. Co to jest teflon (politetrafluoroetylen)?
- polimer charakteryzujący się bardzo dużą odpornością chemiczną
Komentarz: Tak. Jest on wyjątkowo odporny na agresywne działanie chemiczne. Charakteryzuje się też dużym napięciem powierzchniowym. Dlatego używa się go na wykładziny aparatury chemicznej, w której są silnie agresywne składniki. Stosuje się go także do powlekania elementów, do których nie powinny przyklejać się inne materiały - przykład patelnia. Jego wadą jest nieodporność na zadrapania.
48. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na wykładzinę podłogową w gmachach użyteczności publicznej?
- odporność na ścieranie
Komentarz: Tak, gdyż duża liczba ludzi chodzących w tych pomieszczeniach powoduje wycieranie wierzchniej warstwy wykładziny. Dlatego stosuje się tam płytki ceramiczne bez polewy, np. granit polerowany lub granitogres, ale są one stosunkowo drogie, lub wykładziny z PVC (mniej trwałe, ale tanie i łatwe do wymiany). Nadmienić jednak należy, że w żargonie zawodowym osób zajmujących się płytkami ceramicznymi i kamiennymi odporność na zarysowanie nazywa się twardością.
49. Jaki materiał z wymienionych nadaje się najlepiej na izolację cieplną ścian budynku?
- styropian
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż w zamkniętych porach zawiera on dużą ilość powietrza, co dobrze izoluje cieplnie. Należy liczyć się jednak z palnością tego materiału, jeśli działa na niego bezpośredni płomień oraz z ograniczoną trwałością starzeniową (zwykle 20-30 lat). Oświadczenia producentów o jego dłuższej trwałości nie są udowodnione w normalnej eksploatacji.
50. Co to jest nawęglanie stali?
- długie nagrzewanie w temp. 890-930oC w obecności węgla
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Dotyczy to także związków wydzielających węgiel (np. dwutlenek węgla). Wówczas w warstwie powierzchniowej wyrobu stalowego dzięki dyfuzji wzrasta stężenie węgla. Efektem nawęglania jest uzyskanie po hartowaniu twardej i odpornej na ścieranie powierzchni wyrobów ze stali
z zachowaniem ciągliwości ich rdzenia.
51. Co to jest żeliwo?
- stop żelaza z węglem (powyżej 2%)
Komentarz: Tak, stop żelaza z węglem w jego ilości powyżej 2% nazywa się żeliwem.
52. Co to jest porcelana?
- spiek kaolinu, skaleni i piasku kwarcowego
Komentarz: Tak. Porcelana zawiera 50% czystego kaolinu (glinki porcelanowej), która nie powinna zawierać zanieczyszczeń organicznych oraz tlenków żelaza, 25% piasku kwarcowego i 25% skaleni (glinokrzemianów). Powstaje w efekcie dwu-krotnego wypalania - pierwszego w temperaturze 900-1000oC, po czym następuje pokrycie szkliwem i ponowne wypalenie w 1200-1450oC. Jest to materiał nieporo-waty, nieprzepuszczalny dla cieczy i gazów, źle przewodzi elektryczność. Im większa jest zawartość kaolinu w wypalanej masie, tym porcelana jest twardsza.
53. Czym jest guma?
- usieciowanym elastomerem
Komentarz: Tak, usieciowany kauczuk, będący rodzajem polimeru z grupy elasto-merów, nazywa się gumą. W skład gumy oprócz kauczuku wchodzą m.in. napełniacze, zmiękczacze i stabilizatory. Kauczuki sieciuje się najczęściej siarką i przyspieszaczami w obecności aktywatorów. Takie sieciowanie zmniejsza pełzanie i zwiększa wytrzy-małość materiału.
54. Z jakiego materiału wykonuje się dzwony kościelne?
- stopów miedzi z innymi metalami
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż niektóre wieloskładnikowe stopy miedzi dają ładny i donośny dźwięk.
55. Czego miarą jest higroskopijność?
- chłonności wody
Komentarz: Tak, są to wyrażenia o zbliżonym znaczeniu, z tym, że chłonność wody oznacza ilość wody pochłoniętej przez materiał dzięki zjawisku higroskopijności. Higroskopijność jest to zdolność materiału do pochłaniania wody, co ściśle związane jest m.in. z jego napięciem powierzchniowym oraz porowatością i rozwinięciem powierzchni.
56. Jaki symbol oznacza pierwiastek chemiczny żelaza?
- Fe
Komentarz: Tak, Fe (skrót od łacińskiego ferrum) jest symbolem oznaczającym żelazo.
57. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na szkiełko do zegarka?
- odporność na zarysowanie
Komentarz: Tak. Stosowane teraz materiały na takie szkiełka (np. specjalne odmiany szkła, plexi - PMMA, ABS, PC, szafir) mają wystarczającą udarność, aby nie pękać podczas normalnej eksploatacji. Nie można jednak wykluczyć, że uszkodzimy szkiełko przez porysowanie jego powierzchni. Z tego powodu odporność na zarysowanie jest ważną cechą współdecydującą o doborze materiału.
58. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza dla materiałów stosowanych do budowy statków morskich?
- nienasiąkliwość wody
Komentarz: Tak, bowiem znaczna nasiąkliwość wody dyskwalifikuje materiał do budowy statków morskich. Tylko nieliczne materiały używane do ich budowy pochłaniają znaczne ilości wody (np. poliamidy), ale są one stosowane w małych ilościach i to w miejscach, gdzie nie powoduje to przesiąkania jej do wnętrza statku.
59. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na zewnętrzne pokrycie dachu (papa, dachówka, blacha itp.)?
- odporność na starzenie (korozję)
Komentarz: Tak, jest to bardzo ważne, gdyż dach poddawany jest długoletniemu działaniu promieniowania ultrafioletowego, ozonu, tlenu, wiatru i wody deszczowej, która jest zanieczyszczona m.in. takimi kwasami, jak siarkowy, siarkawy i azotowy, co powoduje korozję materiałów.
60. Jaki materiał nadaje się najlepiej na rurociągi podziemnej instalacji gazowej niskiego ciśnienia?
- polietylen (HDPE)
Komentarz: Odpowiedź prawidłowa, bowiem drgania spowodowane transportem ciężarowym i tramwajami powodują przesunięcia ziemi pod rurociągami, co obniża strefowe ich podparcie, a to z kolei powoduje zwiększenie obciążenia nie podpartej rury i przyspiesza jej zmęczeniowe zniszczenie. Jednocześnie to naprężenie przyspiesza korozję. Dlatego polietylen będący materiałem odpornym na korozję, który pod działaniem obciążenia trochę pełza, co zmniejsza koncentrację naprężeń, jest bardziej przydatny na rurociągi gazowe niż stal.
61. Jaki efekt daje ulepszenie cieplne stali?
- zwiększa powierzchniową wytrzymałość zmęczeniową
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zmniejszenie zarówno średnich rozmiarów ziaren stali, jak i ich rozrzutu (przez zlikwidowanie występowania tych największych) zachodzące podczas ulepszenia cieplnego zmniejszają koncentrację naprężeń na granicy faz, co z kolei poprawia powierzchniową wytrzymałość zmęczeniową materiału.
62. Co to jest sklejka?
- laminat z cienkich warstw drewna
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Sklejka (dykta) to laminat z warstw fornirów. Włókna drewna w przylegających do siebie warstwach sklejki krzyżują się pod kątem prostym. Podczas prasowania na ciepło są one połączone klejem termoutwardzalnym.
63. Co to jest spiek?
- Materiał wytwarzany metodami metalurgii proszków
Komentarz: Tak właśnie przebiega proces spiekania. Spiek składa się z jednego lub kilku materiałów zespolonych przez nagrzewanie powyżej temperatury mięknięcia tego z nich, który topi się w najniższej temperaturze. W ten sposób wytwarza się spieki metalowe (np. spiekane stale lub brązy), jak również ceramiczno-metalowe (cermetale, węgliki spiekane, materiały cierne). Takie kompozyty najczęściej umacniane są cząstkami ziarnistymi, rzadziej włóknami ciętymi.
64. Z jakiego materiału najlepiej zrobić zewnętrzną powłokę namiotu?
- z tkaniny pokrytej bardzo drobnymi cząstkami metalu
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż odbija to promieniowanie cieplne poprawiając komfort cieplny wewnątrz namiotu i przy odpowiedniej konstrukcji tka-niny może przepuszczać parę wodną na zewnątrz, a nie przepuszczać wody do wnętrza.
65. Do czego w technice służy srebro?
- do lutowania drutów miedzianych i pokrywania styków
Komentarz: Tak, gdyż daje to niezawodne połączenie elektryczne i mechaniczne tych drutów. Trochę tańsze lutowanie stopami cyny powoduje, że czasami warstewka tlenków oddziela od siebie spajane części i prąd elektryczny, zwłaszcza o małym natężeniu nie może przepływać, mimo że mechanicznie druty są dobrze połączone. Nazywa się to zimnym lutem. W przypadku lutowania srebrem zjawisko to nie występuje.
66. Czego miarą jest współczynnik tarcia?
- siły przeciwstawiającej się przesunięciu
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Ten współczynnik równy jest stosunkowi siły przeciwstawiającej się przesunięciu (siły tarcia) do siły dociskającej do podłoża.
67. Jaki materiał nadaje się na laboratoryjną aparaturę chemiczną (środowisko silnie kwaśne)?
- szkło kwarcowe
Komentarz: Tak, gdyż jest ono bardzo odporne chemicznie, ale mała jego prze-wodność cieplna i mała udarność ograniczają stosowanie aparatury szklanej
w przemyśle. Te ograniczenia w laboratorium nie mają tak dużego znaczenia.
68. Do czego w elektronice powszechnego użytku służy złoto?
-do powlekania styków elektronicznych
Komentarz: Tak. Jego bardzo dobra przewodność elektryczna nie zmienia się
w czasie, gdyż złoto praktycznie biorąc nie wchodzi w reakcje chemiczne, które
w przypadku innych metali ograniczają ich powierzchniową przewodność z powodu powstania warstewki produktów reakcji, zwykle tlenków i siarczków.
69. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na meble ogrodowe?
- wytrzymałość
Komentarz: Tak, gdyż meble te stawiane są często na nierównym podłożu. Dlatego mogą połamać się, gdy w przypadku nierównomiernego obciążenia ich wytrzymałość będzie zbyt niska.
70. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiałów stosowanych pod ziemią w pomieszczeniach, gdzie są ludzie (metro, kopalnie, tunele)?
- trudnozapalność lub samogaśnięcie
Komentarz: Tak. Jest to prawidłowa odpowiedź, gdyż pożar w pomieszczeniach pod ziemią trudno ugasić, a ewakuacja ludzi jest utrudniona.
71. Która cecha z wymienionych jest najważniejsza przy doborze materiału na wykładzinę podłogową w mieszkaniu?
- odporność na ścieranie
Komentarz: Odpowiedź prawidłowa, gdyż wycieranie strefowe wykładziny obniża jej estetykę w sposób nieodwracalny, co powoduje konieczność jej wymiany na nową lub jej lakierowanie (dotyczy wykładzin drewnianych).
72. Dlaczego podziemne rurociągi gazowe w miastach buduje się z polietylenu?
- gdyż są lekko ciągliwe
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, ponieważ drgania spowodowane transportem ciężarowym i tramwajami powodują przesunięcia ziemi pod rurociągiem, co obniża strefowe jego podparcie, a to zwiększa lokalne obciążenia rury. Zdolność do lekkiego odkształcenia plastycznego polietylenu (relaksacja naprężeń) zmniejsza te dodatkowe naprężenia, co wydłuża czas użyteczności rur przy zachowaniu ich szczelności.
73. Dlaczego do teflonowanej patelni nie przywiera smażone jedzenie?
-dlatego, że ma wysokie napięcie powierzchniowe
Komentarz: Tak, gdyż wysokie napięcie powierzchniowe utrudnia wnikanie ciekłych składników smażonych potraw do wnętrza porów w powłoce patelni. Składniki te (za wyjątkiem wody) ulegną termicznej degradacji (aż do zwęglenia), jeśli będą długo grzane tworząc nagar o rozwiniętej powierzchni (izolator), co z kolei zmniejszy równomierność przepływu ciepła. W efekcie potrawa będzie lokalnie przegrzana podczas smażenia, a po pewnym czasie przypalona. Dlatego likwidacja lokalnego przegrzewania ogranicza przywieranie potraw do patelni.
74. Dlaczego tkaniny typu „polar” nie przemakają przy małym deszczu?
- ponieważ ich włókna mają wysokie napięcie powierzchniowe
Komentarz: Tak, gdyż wysokie napięcie powierzchniowe utrudnia wnikanie wody do wnętrza tkaniny, co jest pierwszym etapem przeniknięcia jej na wylot.
75. Czy szkła ołowiowego używa się
- na naczynia kryształowe
Komentarz: Tak, ponieważ łatwo wyszlifować w nim ostre krawędzie, które powodują ładne załamanie światła.
76. Co to jest szkło krzemowo-sodowo-wapienne?
- spiek sody (Na2O - tlenku sodu) i piasku kwarcowego (SiO2)
Komentarz: Tak, jest to odpowiedź prawidłowa. Zawiera on ok. 72% SiO2, 12% CaO (wapna) i 16% Na2O, ewentualnie także niewielkie ilości Al2O3 (tlenku aluminium) i MgO (tlenku magnezu).
77. Udarność jest miarą
-wytrzymałości dynamicznej
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, ponieważ udarność jest to odporność na uderzenia mierzona jako energia pochłonięta przez próbkę podczas jej dyna-micznego niszczenia i jest pośrednią miarą wytrzymałości dynamicznej.
78. Czym jest spowodowane plastyczne odkształcenie materiału metalowego?
- przesunięciami wewnątrz ziaren
Komentarz: Tak. Jest spowodowane przemieszczeniem płaszczyzn łatwego poślizgu wewnątrz ziaren, czyli jednej warstwy atomów względem drugiej pod działaniem naprężeń stycznych.
79. Czym spowodowane jest plastyczne odkształcenie kompozytu polimerowego?
- przesunięciami segmentów łańcucha polimeru podczas obciążania
próbki
Komentarz: Tak, ponieważ w polimerach makrocząsteczki są na tyle długie, że przechodzą przez wiele stref amorficznych i krystalicznych. Dlatego krystality zwykle nie mają takiej granicy międzyfazowej, jaka występuje w metalach. Zamiast tego występuje stosunkowo gruba strefa (warstwa) międzyfazowa. Dlatego podczas obciążania próbki znacznie mniej energii potrzeba na przesunięcie segmentów sąsiednich łańcuchów wewnątrz tej strefy niż na rozdzielenie lub amorfizację poszczególnych krystalitów. Dodatkowo może nastąpić także wyciągnięcie niektórych segmentów łańcucha z krystalitów.
80. Co zmniejszy rozmiary i ujednorodni struktury krystaliczne w materiale?
- nagrzanie powyżej temperatury krystalizacji i ochłodzenie
Komentarz: Tak, ponieważ nagrzanie materiału powyżej temperatury krystalizacji powoduje stopienie jego ziaren, czemu towarzyszy powstanie fazy amorficznej. Jeśli potem nastąpi jego ochłodzenie, to kryształy nie zdążą urosnąć do znacznych rozmiarów. Dlatego otrzymamy strukturę drobnoziarnistą.
81. Co to jest fuleren?
- jedna z postaci węgla tworząca struktury powłokowe
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Te struktury powłokowe utworzone są
z ułożonych w pięciokąt lub sześciokąt pierścieni z pojedynczych atomów węgla. Tworzą one puste w środku sfery (podobne kształtem do piłki nożnej) lub liniowe sporadycznie rozgałęzione rurki z pustym kanałem w środku. Mają one rozmiary liczone w nanometrach (1 nm to jedna miliardowa część metra, czyli mniej więcej stutysięczna część średnicy ludzkiego włosa). Zwykle wytwarza się go syntetycznie. Wchodzi on też w skład kopaliny o nazwie szungit, zawierającej różne materiały węglowe.
82. Co to jest nanokompozyt?
- materiał, w którym napełniacze są tak zdyspergowane, że cząstki
o rozmiarach liczonych w nanometrach nie stykają się ze sobą
Komentarz: Tak, ponieważ jeśli cząstki napełniacza będą dobrze zdyspergowane
i zwilżone przez matrycę (polimer, metal), to prawie cała ich powierzchnia będzie miała styczność ze spoiwem. Dlatego też sumaryczna powierzchnia, przez którą przekazywane są naprężenia będzie bardzo duża (200-800m2/g). Wytrzymałość napełniaczy stosowanych do wytwarzania takich kompozytów (fuleren, montmorylonit, proszki metali i ceramiki) jest zawsze większa niż lepiszcza. Z tego powodu, nawet jeśli siły adhezji nie będą największe, to i tak materiał zwiększy sztywność i wytrzymałość.
83. Co to jest granica plastyczności materiału?
- naprężenie powodujące początek odkształcenia plastycznego
Komentarz: Tak. Granicę plastyczności wyznacza charakterystyczna siła na wykresie rozciągania, wywołująca początek znacznych odkształceń trwałych. Można ją jednoznacznie wyznaczyć dla stali niskowęglowych, dla których występuje górna
i dolna granica plastyczności. Dla innych metali wyznacza się umowną granicę plastyczności, która odpowiada umownemu odchyleniu przebiegu krzywej rzeczywistej rozciągania od prostoliniowości. Wartość granicy plastyczności jest ilorazem charakterystycznej siły i powierzchni przekroju początkowego próbki, to jest ma miano naprężenia.
84. Dlaczego kreda obniża wytrzymałość tworzyw sztucznych?
- dlatego, że ma duże cząstki z małą adhezją do polimeru
Komentarz: Tak, gdyż duże cząstki powodują koncentrację naprężeń na ich krawędziach, a adhezja kredy do polimeru jest mała. Dlatego wytrzymałość takiego kompozytu musi być niska.
85. Dlaczego fulereny podwyższają wytrzymałość tworzyw sztucznych?
-mają bowiem jednocześnie wysoką wytrzymałość
i wysoką adhezję do polimerów
Komentarz: Tak. Wysoka adhezja do polimerów powoduje, że warstwa przejściowa pomiędzy fulerenem a polimerem jest na tyle wytrzymała, że podczas obciążania materiału nie ulega rozerwaniu. Fulereny mają bardzo małe rozmiary. Dlatego ich powierzchnia zewnętrza liczona na 1 gram napełniacza jest na poziomie 800 m2. Czynniki te występując razem plus wysoka wytrzymałość napełniacza powodują podwyższenie sztywności i wytrzymałości kompozytu.
86. Kiedy napełniacze włókniste podwyższają najbardziej wytrzymałość kompozytu?
-gdy ułożone są zgodnie z kierunkiem działania sił, a siły adhezji są wysokie
Komentarz: Tak, gdyż wtedy siły od obciążenia zewnętrznego prawie w całości są przenoszone przez włókna, które tak się dobiera, aby były znacznie wytrzymalsze
i sztywniejsze od lepiszcza.
87. Dlaczego guma jest elastyczna?
-gdyż jej temperatura zeszklenia jest poniżej temperatury użytkowania
Komentarz: Tak, gdyż, jeśli jej temperatura zeszklenia (jest to przejścia ze stanu gumopodobnego w stan sztywny) jest poniżej temperatury użytkowania, to materiał jest łatwo odkształcalny.
88. Które tworzywa nazywa się termoplastami?
- te, które po podgrzaniu stają się plastyczne
Komentarz: Tak. Tworzywa polimerowe dzielimy na liniowe i usieciowane. Te pierwsze mają łańcuchy połączone ze sobą tylko siłami fizycznymi, których energia degradacji zwykle jest mała. Dlatego po podgrzaniu wiązania te rozpadają się
i tworzywo staje się plastyczne. Po ochłodzeniu odtwarza się podobna struktura fizycznych wiązań poprzecznych, dając materiał podobny do tego, jaki był przed podgrzaniem.
89. Jaką funkcję w kompozycie spełniają włókna?
- poprawiają wytrzymałość
Komentarz: Tak, jest to prawdą pod warunkiem zapewnienia dobrej adhezji pomiędzy włóknami a spoiwem, mają znaczną wytrzymałość i są odpowiednio rozmieszczone w masie lepiszcza oraz nie stykają się ze sobą.
90. Co to jest nanorurka?
- jedna z postaci fulerenu
Komentarz: Tak, jest to prawda. Fulerenami są powłokowe struktury węglowe
o budowie powłoki kulistej lub włókno-podobnej o średnicy paru nanometrów
z pustym kanałem w środku tworząc w tym przypadku nanorurki.
91. Czego miarą jest szerokość pętli histerezy?
- tłumienia
Komentarz: Tak. Szerokość pętli histerezy jest miarą pochłaniania energii zarówno mechanicznej, jak i elektrycznej. Wyraża się ją zwykle w procentach.
92. Co to jest guma?
- usieciowany kauczuk
Komentarz: Tak. Usieciowanie kauczuku uzyskuje się podczas wulkanizacji, w efekcie którego sąsiednie łańcuchy polimeru zostają powiązane ze sobą wytrzymałymi mostkami chemicznymi. Guma w przeciwieństwie do kauczuku jest materiałem zdolnym do odwracalnych znacznych odkształceń sprężystych prawie bez odkształceń plastycznych.
93. Dlaczego drewno ulega paczeniu?
-dlatego, że długość i grubość wiązek włókien lub
cewek zwykle jest zróżnicowana
Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, ponieważ przy zmianie wilgotności występujące różnice długości poszczególnych warstw drewna powodują zróżnicowaną rozszerzalność lub kurczliwość poszczególnych jego stref, co zmienia kształt przestrzenny wyrobów drewnianych. Dlatego na wiosnę i na jesień drzwi i okna wykonane z litego (nie klejonego z warstw) drewna ulegają paczeniu się, a zimą
w temperaturach ujemnych, gdy wilgotność powietrza jest stała tego zjawiska nie obserwuje się.
94. Co to jest układ żelazo-węgiel?
-wykres pokazujący zależność struktury stali od jej temperatury
i ilości węgla
Komentarz: Tak. Jest to dwuskładnikowy układ równowagowy krzepnącego żelaza i węgla. Graficznie przedstawiony jest w postaci wykresu jako żelazo - cementyt (węglik żelaza Fe3C).
95. Co to jest półprzewodnik?
-materiał będący w pewnych warunkach przewodnikiem, a w innych dielektrykiem
Komentarz: Tak, jest to odpowiedź prawidłowa. Są półprzewodniki zwane termisto-rami lub rezystorami, których przewodność zależy od temperatury i innych czynników zewnętrznych lub tworzące złącza charakteryzujące się tym, że ich przewodność zależy od kierunku przepływu prądu. Typowymi półprzewodnikami są krzem, german, arsenek i antymonek galu.
96. Co to jest porcelit?
- spiek gliny i piasku kwarcowego
Komentarz: Tak, jest to odpowiedź prawidłowa. Porcelit zawiera do 50% gliny (iłów), do 25% piasku kwarcowego, do 30% skaleni i do 5% węglanu wapniowego lub dolomitu. Powstaje w efekcie wypalania w temperaturze około 1300oC. Jest to materiał nieporowaty, nieprzepuszczalny dla cieczy i gazów, źle przewodzi elektry-czność. Ma właściwości pośrednie między porcelaną a fajansem. Stosuje się go do wyrobu naczyń stołowych, sprzętu sanitarnego i laboratoryjnego oraz izolatorów do mocowania przewodów elektrycznych.
97. Co to jest klinkier?
- spiek glin
Komentarz: Tak. Klinkier jest spiekiem glin wapienno-żelazistych, wapienno-magnezjowych lub żelazistych wypalanych w temperaturze około 1300oC. W zależ-ności od składu ma zabarwienie szarostalowe, wiśniowe lub brązowe. Jest to materiał nieporowaty, nieprzepuszczalny dla cieczy i gazów, jest odporny na agresywne działanie chemikaliów. Ma właściwości zbliżone do kamionki. Stosuje się go do wyrobu cegieł i płytek do licowania ścian budynków, do budowy urządzeń hydrotechnicznych, posadzek fabrycznych narażonych na działanie chemikaliów, nawierzchni chodników i dróg kołowych.
98. Który z wymienionych izolatorów ciepła jest najskuteczniejszy?
- próżnia
Komentarz: Tak. Próżnia jest najskuteczniejszym izolatorem cieplnym. Dlatego termosy (także te do przechowywania skroplonych gazów) zbudowane są z dwóch naczyń (metalowych, szklanych czy też z tworzyw sztucznych zależnie od rozmiarów i przeznaczenia termosu) oddzielonych od siebie przestrzenią zawierającą gaz pod bardzo małym ciśnieniem, prawie próżnią.
99. Czy można spowodować, aby płytka aluminium pływała w wodzie?
- tak, jeśli wymusimy istotną zmianę jej porowatości
Komentarz: Tak. Jeśli spowodujemy powstanie porów, najkorzystniej o rozmiarach liczonych w nanometrach i mikrometrach, to przy danych rozmiarach próbki jej masa zależy od objętości tych porów. Zwiększenie porowatości można spowodować przez rozpuszczenie gazów obojętnych (tj. nie wchodzących w reakcje chemiczne) w stopionym metalu oraz późniejsze jego odpowiednio wolne ochłodzenie poniżej temperatury zestalenia tak, aby gazy wydzieliły się, ale pory nie były nadmiernie duże, co obniża wytrzymałość. W ten sposób można otrzymać metale o efektywnej gęstości nawet 0,08-0,50g/cm3 zwane gazarami.
100. Co to jest piana syntaktyczna?
- trzyfazowa piana
Komentarz: Tak, zawiera ona metalowe spoiwo (matrycę), puste w środku mikrosfery (zwykle ceramiczne lub nieorganiczne, np. pyły dymnicowe) i gaz zawarty w tych sferach. Pozwala ona wytworzyć nowe metalowe materiały kompozytowe o gęstości 1,5 - 1,6 g/cm3 oraz module sprężystości 30-40 GPa