ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في التواء الأعمدة: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
T = 200 N·md = 30 mm

عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.

T = 200 N·md = 30 mm
τmax = MPa
2.سهلة
N = 1200 rpmT = 50 N·m

عمود يدور بسرعة 1200 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 50 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.

T = 50 N·mN = 1200 rpm
P = kW
3.متوسطة
T = 200 N·md = 50 mmL = 1 mφ = ?

عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.

T = 200 N·md = 50 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
4.متوسطة
do​ = 60, di​ = 36 mmT = 400 N·mL = 2,5 m

عمود مجوّف من الفولاذ (قطره الخارجي 60 mm، وقطره الداخلي 36 mm، وطوله 2,5 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 400 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.

T = 400 N·mdo = 60 mmdi = 36 mmL = 2,5 mG = 80 GPa
φ = °
5.صعبة
do​ = ?75 kW, 3000 rpm

يجب أن ينقل عمود مجوّف 75 kW بسرعة 3000 rpm. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,75 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 80 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.

P = 75 kWN = 3000 rpmdi/do = 0,75τallow = 80 MPa
do = mm
6.صعبة
Td = ?

يجب أن ينقل عمود مصمت 100 kW عند 3000 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 60 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.

P = 100 kWN = 3000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm

مفتاح الإجابات

  1. 1. τmax = 37,73 MPa
  2. 2. P = 6,283 kW
  3. 3. φ = 0,4789 °
  4. 4. φ = 0,6467 °
  5. 5. do = 28,12 mm
  6. 6. d = 30,01 mm

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.