عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 400 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.سهلة
يزوّد محرّك 22 kW لعمود يدور بسرعة 1800 rpm. أوجد عزم الالتواء T في العمود.
P = 22 kWN = 1800 rpm
T = N·m
3.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 200 N·md = 30 mmL = 3 mG = 39 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر طوله 1 m يحمل عزم التواء 1500 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 3°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 1500 N·mL = 1 mG = 39 GPaφallow = 3°
d = mm
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 30 kW عند 500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 30 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مصمت من الفولاذ قطره 30 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 200 N·m عند C، على بعد 1,2 m من A و 0,5 m من B. أوجد عزم ردّ الفعل TA عند الجدار A.
d = 30 mmT0 = 200 N·ma = 1,2 mb = 0,5 m
TA = N·m
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 75,45 MPa
- 2. T = 116,7 N·m
- 3. φ = 11,08 °
- 4. d = 52,3 mm
- 5. d = 33,89 mm
- 6. TA = 58,82 N·m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.