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 = 40 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مصمت قطره 30 mm مصنوع من مادة إجهاد القص المسموح لها 60 MPa. أوجد أكبر عزم التواء Tmax يمكن أن يتحمّله العمود.
d = 30 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
3.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 = 30 mmL = 1,2 mG = 39 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ طوله 1,2 m يحمل عزم التواء 100 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 3°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 100 N·mL = 1,2 mG = 80 GPaφallow = 3°
d = mm
5.صعبة
عمود مصمت من الألومنيوم قطره 30 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 200 N·m عند C، على بعد 0,5 m من A و 2 m من B. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
d = 30 mmT0 = 200 N·ma = 0,5 mb = 2 m
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 30 kW عند 1450 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 30 kWN = 1450 rpmdo = 50 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 159,2 MPa
- 2. Tmax = 318,1 N·m
- 3. φ = 5,542 °
- 4. d = 23,24 mm
- 5. τmax = 30,18 MPa
- 6. τmax = 13,63 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.