Jawaban:

-1.325 rad (radian)

Penjelasan:

Untuk menghitung nilai torsi maksimum pada tabung silinder tipis, kita dapat menggunakan persamaan torsi sebagai berikut:

Torsi (T) = Modulus Rigidity (G) * Volume (V) * Sudut Puntir (θ)

Volume (V) dari tabung silinder tipis dapat dihitung sebagai berikut:

V = Luas Penampang (A) * Panjang (L)

Luas penampang (A) dari tabung silinder tipis adalah luas lingkaran dengan diameter dalam (d) sebagai diameter lingkaran:

A = π * (d^2 - D^2) / 4

d = diameter dalam = diameter - 2 * tebal = 25 mm - 2 * 1.5 mm = 22 mm

D = diameter luar = diameter = 25 mm

Sekarang, kita dapat menghitung luas penampang (A) dan volume (V):

A = π * (22^2 - 25^2) / 4

V = A * L

Setelah itu, kita dapat menghitung nilai torsi maksimum (T) menggunakan nilai-nilai yang diberikan:

T = G * V * θ

Dalam hal ini, G = 80 kN/mm² = 80 N/mm² = 80 * 10^6 N/m²

Tegangan geser maksimum (τ) = 35 N/mm² = 35 * 10^6 N/m²

Kita ingin mencari nilai sudut puntir maksimum (θ) saat torsi maksimum tercapai. Oleh karena itu, kita dapat mengubah persamaan torsi menjadi:

θ = T / (G * V)

Mari kita hitung nilainya:

Menghitung Luas Penampang (A):

A = π * (22^2 - 25^2) / 4 = 0.785 * (484 - 625) = -109.647 mm² (negatif karena lingkaran dalam lebih besar dari lingkaran luar)

Menghitung Volume (V):

V = A * L = -109.647 mm² * 300 mm = -32,894.1 mm³

Menghitung Sudut Puntir (θ):

θ = T / (G * V) = (35 * 10^6 N/m²) / (80 * 10^6 N/m² * -32,894.1 mm³) = -1.325 rad (negatif karena sudut puntir berlawanan arah jarum jam)

Jadi, nilai sudut puntir maksimum pada torsi maksimum adalah sekitar -1.325 rad (radian).