عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 100 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مصمت قطره 40 mm مصنوع من مادة إجهاد القص المسموح لها 50 MPa. أوجد أكبر عزم التواء Tmax يمكن أن يتحمّله العمود.
d = 40 mmτallow = 50 MPa
Tmax = N·m
3.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر طوله 1,2 m يحمل عزم التواء 250 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 1°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 250 N·mL = 1,2 mG = 39 GPaφallow = 1°
d = mm
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر طوله 0,5 m يحمل عزم التواء 250 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 0,5°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 250 N·mL = 0,5 mG = 39 GPaφallow = 0,5°
d = mm
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 20 kW عند 1000 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 20 kWN = 1000 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 30 kW عند 500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 80 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 30 kWN = 500 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 32,59 MPa
- 2. Tmax = 628,3 N·m
- 3. d = 46,03 mm
- 4. d = 43,98 mm
- 5. τmax = 6,587 MPa
- 6. d = 33,16 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.