عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 500 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود مصمت قطره 30 mm يحمل عزم التواء 100 N·m. أوجد إجهاد القص τρ عند نصف قطر 3,8 mm من المركز.
T = 100 N·md = 30 mmρ = 3,8 mm
τρ = MPa
3.متوسطة
في اختبار التواء، تُلوى عيّنة مصمتة قطرها 15 mm بعزم 20 N·m. يدور طرفا طول قياس مقداره 400 mm بزاوية 2,36° أحدهما بالنسبة إلى الآخر (المادة لا تزال مرنة). أوجد معامل القص G للمادة.
T = 20 N·md = 15 mmL = 400 mmφ = 2,36°
G = GPa
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 250 N·md = 40 mmL = 1,2 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مصمت من النحاس الأصفر قطره 50 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 400 N·m عند C، على بعد 2,5 m من A و 1,2 m من B. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
d = 50 mmT0 = 400 N·ma = 2,5 mb = 1,2 m
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 75 kW عند 500 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 75 kWN = 500 rpmdo = 75 mmdi = 56 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 163 MPa
- 2. τρ = 4,779 MPa
- 3. G = 39,08 GPa
- 4. φ = 1,754 °
- 5. τmax = 11,01 MPa
- 6. τmax = 25,09 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.