عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 60 mm وقطره الداخلي 30 mm يحمل عزم التواء 2000 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 2000 N·mdo = 60 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
T = 400 N·md = 60 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 250 N·md = 50 mmL = 1,5 mG = 26 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم طوله 1 m يحمل عزم التواء 750 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 0,5°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 750 N·mL = 1 mG = 26 GPaφallow = 0,5°
d = mm
5.صعبة
عمود مصمت من النحاس الأصفر ينقل 10 kW بسرعة 500 rpm. يجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 75 MPa وألّا يتجاوز الالتواء 1° لكل m من الطول. أوجد أصغر قطر d يحقّق الحدّين كليهما.
P = 10 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 75 kW عند 300 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 50 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 75 kWN = 300 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 50,3 MPa
- 2. τmax = 9,431 MPa
- 3. φ = 1,347 °
- 4. d = 76,17 mm
- 5. d = 41,12 mm
- 6. d = 62,42 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.