عمود يدور بسرعة 1450 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 200 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 200 N·mN = 1450 rpm
P = kW
2.سهلة
عمود مصمت قطره 25 mm يحمل عزم التواء 500 N·m. أوجد إجهاد القص τρ عند نصف قطر 10 mm من المركز.
T = 500 N·md = 25 mmρ = 10 mm
τρ = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 100 N·md = 40 mmL = 0,5 mG = 26 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مجوّف من النحاس الأصفر (قطره الخارجي 50 mm، وقطره الداخلي 30 mm، وطوله 1,2 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 750 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.
T = 750 N·mdo = 50 mmdi = 30 mmL = 1,2 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مصمت من النحاس الأصفر قطره 60 mm مثبَّت عند A. يؤثّر عزم التواء 250 N·m عند B على بعد 2,5 m من A، ويؤثّر عزم التواء 500 N·m في الاتجاه نفسه عند الطرف الحر C، على بعد 1 m إضافية. أوجد مقدار زاوية التواء الطرف C φC بالدرجات.
d = 60 mmTB = 250 N·mTC = 500 N·mAB = 2,5 mBC = 1 mG = 39 GPa
φC = °
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 30 kW عند 1000 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 30 kWN = 1000 rpmdo = 80 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. P = 30,37 kW
- 2. τρ = 130,4 MPa
- 3. φ = 0,4384 °
- 4. φ = 2,476 °
- 5. φC = 2,742 °
- 6. τmax = 4,169 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.