عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 250 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 100 mm وقطره الداخلي 80 mm يحمل عزم التواء 750 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 750 N·mdo = 100 mmdi = 80 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 100 N·md = 40 mmL = 2 mG = 80 GPa
φ = °
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 = 1,2 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 100 kW عند 1500 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 100 kWN = 1500 rpmdo = 100 mmdi = 50 mm
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مصمت من الفولاذ ينقل 10 kW بسرعة 300 rpm. يجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 80 MPa وألّا يتجاوز الالتواء 0,5° لكل m من الطول. أوجد أصغر قطر d يحقّق الحدّين كليهما.
P = 10 kWN = 300 rpmτallow = 80 MPaθallow = 0,5°/mG = 80 GPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 10,19 MPa
- 2. τmax = 6,47 MPa
- 3. φ = 0,5699 °
- 4. φ = 1,403 °
- 5. τmax = 3,458 MPa
- 6. d = 46,42 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.