عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 200 N·md = 40 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 60 mm وقطره الداخلي 48 mm يحمل عزم التواء 2000 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 2000 N·mdo = 60 mmdi = 48 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من الفولاذ مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 40 mm وطوله 3 m؛ والجزء BC قطره 30 mm وطوله 1,2 m. يؤثّر عزم التواء 100 N·m عند الطرف الحر C. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
T = 100 N·md1 = 40 mm, L1 = 3 md2 = 30 mm, L2 = 1,2 m
τmax = MPa
4.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من النحاس الأصفر مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 75 mm وطوله 2,5 m؛ والجزء BC قطره 25 mm وطوله 1,5 m. يؤثّر عزم التواء 400 N·m عند الطرف الحر C. أوجد زاوية التواء الطرف C φC بالدرجات.
T = 400 N·md1 = 75 mm, L1 = 2,5 md2 = 25 mm, L2 = 1,5 mG = 39 GPa
φC = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 10 kW عند 1800 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 80 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 10 kWN = 1800 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 20 kW عند 1500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 20 kWN = 1500 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 15,92 MPa
- 2. τmax = 79,87 MPa
- 3. τmax = 18,86 MPa
- 4. φC = 23,46 °
- 5. d = 15 mm
- 6. d = 20,52 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.