عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 2000 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 60 mm وقطره الداخلي 45 mm يحمل عزم التواء 200 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 200 N·mdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر طوله 0,5 m يحمل عزم التواء 2000 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 2°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 2000 N·mL = 0,5 mG = 39 GPaφallow = 2°
d = mm
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 200 N·md = 40 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 50 kW عند 1500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 50 kWN = 1500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 20 kW عند 500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 20 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 81,49 MPa
- 2. τmax = 6,898 MPa
- 3. d = 52,3 mm
- 4. φ = 2,338 °
- 5. d = 27,86 mm
- 6. d = 29,6 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.