عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 400 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.سهلة
يزوّد محرّك 7,5 kW لعمود يدور بسرعة 1800 rpm. أوجد عزم الالتواء T في العمود.
P = 7,5 kWN = 1800 rpm
T = N·m
3.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 250 N·md = 40 mmL = 0,8 mG = 26 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من النحاس الأصفر مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 40 mm وطوله 0,8 m؛ والجزء BC قطره 30 mm وطوله 3 m. يؤثّر عزم التواء 250 N·m عند الطرف الحر C. أوجد زاوية التواء الطرف C φC بالدرجات.
T = 250 N·md1 = 40 mm, L1 = 0,8 md2 = 30 mm, L2 = 3 mG = 39 GPa
φC = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 20 kW عند 300 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 20 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 75 kW عند 1500 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 75 kWN = 1500 rpmdo = 50 mmdi = 40 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 75,45 MPa
- 2. T = 39,79 N·m
- 3. φ = 1,754 °
- 4. φC = 15,02 °
- 5. d = 43,28 mm
- 6. τmax = 32,95 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.