عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 250 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود مصمت قطره 50 mm يحمل عزم التواء 1500 N·m. أوجد إجهاد القص τρ عند نصف قطر 10 mm من المركز.
T = 1500 N·md = 50 mmρ = 10 mm
τρ = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 750 N·md = 30 mmL = 0,5 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 250 N·md = 20 mmL = 0,5 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 5 kW عند 500 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 5 kWN = 500 rpmdo = 50 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
6.صعبة
عمود مصمت من الألومنيوم ينقل 15 kW بسرعة 750 rpm. يجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 75 MPa وألّا يتجاوز الالتواء 1° لكل m من الطول. أوجد أصغر قطر d يحقّق الحدّين كليهما.
P = 15 kWN = 750 rpmτallow = 75 MPaθallow = 1°/mG = 26 GPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 47,16 MPa
- 2. τρ = 24,45 MPa
- 3. φ = 3,377 °
- 4. φ = 11,69 °
- 5. τmax = 6,59 MPa
- 6. d = 45,5 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.