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 دائري مجوّف قطره الخارجي 40 mm وقطره الداخلي 30 mm يحمل عزم التواء 100 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 100 N·mdo = 40 mmdi = 30 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من الألومنيوم مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 60 mm وطوله 1 m؛ والجزء BC قطره 20 mm وطوله 1,5 m. يؤثّر عزم التواء 200 N·m عند الطرف الحر C. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
T = 200 N·md1 = 60 mm, L1 = 1 md2 = 20 mm, L2 = 1,5 m
τmax = MPa
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 750 N·md = 40 mmL = 2 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 100 kW عند 500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 100 kWN = 500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 30 kW عند 750 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 30 kWN = 750 rpmdo = 60 mmdi = 45 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 47,16 MPa
- 2. τmax = 11,64 MPa
- 3. τmax = 127,3 MPa
- 4. φ = 8,768 °
- 5. d = 62,42 mm
- 6. τmax = 13,17 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.