عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 1500 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود يدور بسرعة 3000 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 750 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.
T = 750 N·mN = 3000 rpm
P = kW
3.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 400 N·md = 50 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم طوله 3 m يحمل عزم التواء 400 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 1,5°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 400 N·mL = 3 mG = 26 GPaφallow = 1,5°
d = mm
5.صعبة
عمود مصمت من الفولاذ قطره 25 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 500 N·m عند C، على بعد 0,5 m من A و 3 m من B. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
d = 25 mmT0 = 500 N·ma = 0,5 mb = 3 m
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مصمت من النحاس الأصفر قطره 30 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 250 N·m عند C، على بعد 2 m من A و 0,8 m من B. أوجد زاوية دوران المقطع C φC بالدرجات.
d = 30 mmT0 = 250 N·ma = 2 mb = 0,8 mG = 39 GPa
φC = °
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 119,4 MPa
- 2. P = 235,6 kW
- 3. φ = 0,9577 °
- 4. d = 65,1 mm
- 5. τmax = 139,7 MPa
- 6. φC = 2,639 °
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.