عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 30 mm وقطره الداخلي 18 mm يحمل عزم التواء 400 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 400 N·mdo = 30 mmdi = 18 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
T = 200 N·md = 25 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 200 N·md = 40 mmL = 3 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر طوله 2,5 m يحمل عزم التواء 500 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 3°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 500 N·mL = 2,5 mG = 39 GPaφallow = 3°
d = mm
5.صعبة
عمود مصمت من الفولاذ قطره 40 mm مثبَّت في جدارين صلبين عند طرفيه A و B. يؤثّر عزم التواء 750 N·m عند C، على بعد 2 m من A و 1,2 m من B. أوجد عزم ردّ الفعل TA عند الجدار A.
d = 40 mmT0 = 750 N·ma = 2 mb = 1,2 m
TA = N·m
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 30 kW عند 1000 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 80 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 30 kWN = 1000 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 86,69 MPa
- 2. τmax = 65,19 MPa
- 3. φ = 1,71 °
- 4. d = 49,97 mm
- 5. TA = 281,3 N·m
- 6. d = 26,32 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.