عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 750 N·md = 50 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود يدور بسرعة 500 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 150 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.
T = 150 N·mN = 500 rpm
P = kW
3.متوسطة
عمود مجوّف من الفولاذ (قطره الخارجي 50 mm، وقطره الداخلي 30 mm، وطوله 2,5 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 500 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.
T = 500 N·mdo = 50 mmdi = 30 mmL = 2,5 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مجوّف من النحاس الأصفر (قطره الخارجي 50 mm، وقطره الداخلي 25 mm، وطوله 2,5 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 200 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.
T = 200 N·mdo = 50 mmdi = 25 mmL = 2,5 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مجوّف ينقل 20 kW عند 1800 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 20 kWN = 1800 rpmdo = 60 mmdi = 48 mm
τmax = MPa
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 20 kW عند 500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 50 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 20 kWN = 500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 30,56 MPa
- 2. P = 7,854 kW
- 3. φ = 1,676 °
- 4. φ = 1,277 °
- 5. τmax = 4,237 MPa
- 6. d = 33,89 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.