عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 200 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مصمت قطره 30 mm مصنوع من مادة إجهاد القص المسموح لها 40 MPa. أوجد أكبر عزم التواء Tmax يمكن أن يتحمّله العمود.
d = 30 mmτallow = 40 MPa
Tmax = N·m
3.متوسطة
عمود مجوّف من الألومنيوم (قطره الخارجي 40 mm، وقطره الداخلي 24 mm، وطوله 2,5 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 400 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.
T = 400 N·mdo = 40 mmdi = 24 mmL = 2,5 mG = 26 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 = 1000 N·md = 40 mmL = 0,8 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 100 kW عند 1450 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 100 kWN = 1450 rpmdo = 50 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مصمت من الفولاذ قطره 20 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 100 N·m عند C، على بعد 0,8 m من A و 1 m من B. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
d = 20 mmT0 = 100 N·ma = 0,8 mb = 1 m
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 37,73 MPa
- 2. Tmax = 212,1 N·m
- 3. φ = 10,07 °
- 4. φ = 4,676 °
- 5. τmax = 30,83 MPa
- 6. τmax = 35,37 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.