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 = 40 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود يدور بسرعة 1500 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 50 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.
T = 50 N·mN = 1500 rpm
P = kW
3.متوسطة
عمود مصمت من الألومنيوم مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 500 N·md = 50 mmL = 3 mG = 26 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من الفولاذ مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 75 mm وطوله 2 m؛ والجزء BC قطره 50 mm وطوله 0,5 m. يؤثّر عزم التواء 2000 N·m عند الطرف الحر C. أوجد زاوية التواء الطرف C φC بالدرجات.
T = 2000 N·md1 = 75 mm, L1 = 2 md2 = 50 mm, L2 = 0,5 mG = 80 GPa
φC = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 10 kW عند 3000 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 60 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 10 kWN = 3000 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 10 kW عند 1500 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 10 kWN = 1500 rpmdo = 40 mmdi = 24 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 31,83 MPa
- 2. P = 7,854 kW
- 3. φ = 5,387 °
- 4. φC = 2,089 °
- 5. d = 13,93 mm
- 6. τmax = 5,82 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.