عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 500 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.سهلة
يزوّد محرّك 15 kW لعمود يدور بسرعة 1200 rpm. أوجد عزم الالتواء T في العمود.
P = 15 kWN = 1200 rpm
T = N·m
3.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 200 N·md = 25 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
يجب أن يحمل عمود مجوّف عزم التواء 750 N·m. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,8 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
T = 750 N·mdi/do = 0,8τallow = 75 MPa
do = mm
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 75 kW عند 750 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 80 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 75 kWN = 750 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مصمت من النحاس الأصفر قطره 50 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 2000 N·m عند C، على بعد 0,8 m من A و 3 m من B. أوجد عزم ردّ الفعل TA عند الجدار A.
d = 50 mmT0 = 2000 N·ma = 0,8 mb = 3 m
TA = N·m
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 163 MPa
- 2. T = 119,4 N·m
- 3. φ = 11,21 °
- 4. do = 44,18 mm
- 5. d = 39,32 mm
- 6. TA = 1579 N·m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.