عمود دائري مصمت قطره 40 mm مصنوع من مادة إجهاد القص المسموح لها 80 MPa. أوجد أكبر عزم التواء Tmax يمكن أن يتحمّله العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
d = 40 mmτallow = 80 MPa
Tmax = N·m
2.سهلة
يزوّد محرّك 5,5 kW لعمود يدور بسرعة 500 rpm. أوجد عزم الالتواء T في العمود.
P = 5,5 kWN = 500 rpm
T = N·m
3.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 100 N·md = 40 mmL = 0,8 mG = 26 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من الفولاذ مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 25 mm وطوله 1,5 m؛ والجزء BC قطره 20 mm وطوله 0,8 m. يؤثّر عزم التواء 400 N·m عند الطرف الحر C. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
T = 400 N·md1 = 25 mm, L1 = 1,5 md2 = 20 mm, L2 = 0,8 m
τmax = MPa
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 15 kW عند 300 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 15 kWN = 300 rpmdo = 40 mmdi = 32 mm
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مصمت من الفولاذ قطره 40 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 100 N·m عند C، على بعد 3 m من A و 1,5 m من B. أوجد زاوية دوران المقطع C φC بالدرجات.
d = 40 mmT0 = 100 N·ma = 3 mb = 1,5 mG = 80 GPa
φC = °
مفتاح الإجابات
- 1. Tmax = 1005 N·m
- 2. T = 105 N·m
- 3. φ = 0,7015 °
- 4. τmax = 254,6 MPa
- 5. τmax = 64,36 MPa
- 6. φC = 0,285 °
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.