عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 1500 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.سهلة
يزوّد محرّك 2,2 kW لعمود يدور بسرعة 1450 rpm. أوجد عزم الالتواء T في العمود.
P = 2,2 kWN = 1450 rpm
T = N·m
3.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من الفولاذ مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 60 mm وطوله 2,5 m؛ والجزء BC قطره 25 mm وطوله 1,2 m. يؤثّر عزم التواء 750 N·m عند الطرف الحر C. أوجد زاوية التواء الطرف C φC بالدرجات.
T = 750 N·md1 = 60 mm, L1 = 2,5 md2 = 25 mm, L2 = 1,2 mG = 80 GPa
φC = °
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 = 30 mmL = 0,5 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 15 kW عند 500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 50 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 15 kWN = 500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 15 kW عند 1500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 15 kWN = 1500 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 35,37 MPa
- 2. T = 14,49 N·m
- 3. φC = 17,86 °
- 4. φ = 2,309 °
- 5. d = 30,79 mm
- 6. d = 22,99 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.