Naprężenie i odkształcenie osiowe: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Naprężenie i odkształcenie osiowe: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
Ø 10 mm1,5 mP = 15 kN

Pełny pręt okrągły przenosi osiową siłę rozciągającą P. Wyznacz naprężenie normalne σ w pręcie.

P = 15 kNd = 10 mm
σ = MPa
2.Łatwy
150 kNØ25100 GPaØ80/50600 mmσr​ = ?

Pręt (materiał: stal, średnica 25 mm, E = 200 GPa) znajduje się wewnątrz rury (materiał: mosiądz, średnica zewnętrzna 80 mm, średnica wewnętrzna 50 mm, E = 100 GPa). Oba mają długość 600 mm i są razem ściskane między sztywnymi płytami siłą 150 kN. Wyznacz naprężenie ściskające σr w pręcie.

P = 150 kNpręt: Ø25 mm, E = 200 GParura: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Średni
Ø 10 mmAluminium1,5 mP = 30 kN

Wyznacz odkształcenie osiowe ε w pręcie (aluminium), w mikroodkształceniach (µε = 10⁻⁶).

P = 30 kNd = 10 mmL = 1,5 mE = 70 GPa
ε = µε
4.Średni
P = ?12300 mm200 mmØ20Ø50δ = 0,2 mm

Pręt składa się z odcinka (materiał: stal, średnica 20 mm, długość 300 mm, E = 200 GPa) połączonego końcami z odcinkiem (materiał: mosiądz, średnica 50 mm, długość 200 mm, E = 100 GPa). Jest zamocowany na jednym końcu i rozciągany na drugim. Wyznacz obciążenie osiowe P, które wydłuża go łącznie o 0,2 mm.

odcinek 1: stal, Ø20 mm, 300 mm, E = 200 GPaodcinek 2: mosiądz, Ø50 mm, 200 mm, E = 100 GPaδ = 0,2 mm
P = kN
5.Trudny
40 kN12600 mm300 mmØ20Ø50σ2​ = ?

Odcinek (materiał: stal, średnica 20 mm, długość 600 mm, E = 200 GPa) i odcinek (materiał: brąz, średnica 50 mm, długość 300 mm, E = 110 GPa) są połączone końcami i zamocowane między dwiema sztywnymi ścianami. W miejscu połączenia działa obciążenie osiowe 40 kN skierowane ku odcinkowi 2. Wyznacz wartość naprężenia σ2 w odcinku 2.

odcinek 1: stal, Ø20 mm, 600 mm, E = 200 GPaodcinek 2: brąz, Ø50 mm, 300 mm, E = 110 GPaP = 40 kN
σ2 = MPa
6.Trudny
Ø 25 mmAluminium0,5 mØ 12 mmMiedź1 mP = 110 kN

Pręt schodkowy jest utwierdzony w ścianie i obciążony na swobodnym końcu. Wyznacz największe naprężenie normalne σmax w pręcie.

P = 110 kNodcinek 1: Ø25 mm, 0,5 m, aluminium (E = 70 GPa)odcinek 2: Ø12 mm, 1 m, miedź (E = 117 GPa)
σmax = MPa

Klucz odpowiedzi

  1. 1. σ = 191 MPa
  2. 2. σr = 74,17 MPa
  3. 3. ε = 5457 µε
  4. 4. P = 34,52 kN
  5. 5. σ2 = 17,78 MPa
  6. 6. σmax = 972,6 MPa

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.