ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في التواء الأعمدة: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
d = 60 mmT = 1000 N·m

عمود مصمت قطره 60 mm يحمل عزم التواء 1000 N·m. أوجد إجهاد القص τρ عند نصف قطر 24 mm من المركز.

T = 1000 N·md = 60 mmρ = 24 mm
τρ = MPa
2.سهلة
N = 1800 rpmT = 250 N·m

عمود يدور بسرعة 1800 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 250 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.

T = 250 N·mN = 1800 rpm
P = kW
3.متوسطة
d = 15 mmT = 40 N·m250 mmφ = 1,44°

في اختبار التواء، تُلوى عيّنة مصمتة قطرها 15 mm بعزم 40 N·m. يدور طرفا طول قياس مقداره 250 mm بزاوية 1,44° أحدهما بالنسبة إلى الآخر (المادة لا تزال مرنة). أوجد معامل القص G للمادة.

T = 40 N·md = 15 mmL = 250 mmφ = 1,44°
G = GPa
4.متوسطة
do​ = ?T = 200 N·m

يجب أن يحمل عمود مجوّف عزم التواء 200 N·m. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,7 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.

T = 200 N·mdi/do = 0,7τallow = 40 MPa
do = mm
5.صعبة
d = 50 mmTB​ = 750 N·mTC​ = 500 N·mABC2,5 m2 m

عمود مصمت من الألومنيوم قطره 50 mm مثبَّت عند A. يؤثّر عزم التواء 750 N·m عند B على بعد 2,5 m من A، ويؤثّر عزم التواء 500 N·m في الاتجاه المعاكس عند الطرف الحر C، على بعد 2 m إضافية. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.

d = 50 mmTB = 750 N·mTC = 500 N·mAB = 2,5 mBC = 2 m
τmax = MPa
6.صعبة
d = 25 mmT0​ = 1500 N·mACBa = 0,5 mb = 2,5 m

عمود مصمت من الفولاذ قطره 25 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 1500 N·m عند C، على بعد 0,5 m من A و 2,5 m من B. أوجد زاوية دوران المقطع C φC بالدرجات.

d = 25 mmT0 = 1500 N·ma = 0,5 mb = 2,5 mG = 80 GPa
φC = °

مفتاح الإجابات

  1. 1. τρ = 18,86 MPa
  2. 2. P = 47,12 kW
  3. 3. G = 80,06 GPa
  4. 4. do = 32,24 mm
  5. 5. τmax = 20,37 MPa
  6. 6. φC = 11,67 °

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.