Kąt skrętu - rozwiązywanie problemów

Silnik elektryczny wywiera moment obrotowy 700 Nm na aluminiowy wał, powodując jego obracanie się ze stałą prędkością. Koła pasowe B i C osiągają momenty obrotowe odpowiednio 300 Nm i 400 Nm. Moduł sztywności jest podawany jako 25 GPa. Jeśli znana jest długość i średnica każdej sekcji, oblicz kąt skrętu między kołami pasowymi B i C.

Najpierw wykonuje się cięcie między kołami pasowymi B i C i uwzględniany jest schemat swobodnego korpusu przekroju poprzecznego.

Moment obrotowy działający na koło pasowe B jest przeciwny do ruchu wskazówek zegara. Tak więc, stosując zasadę równowagi, moment obrotowy na przekroju poprzecznym wału będzie równy i przeciwny do momentu obrotowego na kole pasowym B.

Następnie obliczany jest biegunowy moment bezwładności na przekroju poprzecznym, który jest proporcjonalny do czwartej potęgi promienia wału.

Podstawiając wszystkie znane parametry, określa się kąt skrętu między kołami pasowymi B i C. Uzyskany kąt jest wyrażony w radianach i można go przeliczyć na stopnie.