Стресс против напряжения
Напряжение и деформация – это физические свойства материала, когда он находится под давлением или к нему приложена нагрузка. Твердое тело под давлением может деформироваться. Давление на единицу площади твердого тела называется напряжением, а деформация, возникающая из-за этого напряжения, называется результирующей деформацией. Деформация и стресс неразрывно связаны друг с другом, и деформация возникает только из-за стресса. В этой статье делается попытка выделить различия, а также связь между стрессом и напряжением.
Все мы знаем, что горные породы находятся под постоянным давлением, но трудно себе представить, что такое твердое вещество, как скалы, может прогибаться или ломаться. Но как только учащиеся осознают понятия стресса и напряжения, они понимают, как горные породы разрушаются и в результате образуются новые горные породы. Три слова, начинающиеся с буквы S (напряжение, деформация и структура) и используемые в геологии, вызывают путаницу у студентов-геологов. Это правда, что ударение и напряжение используются и в обычном повседневном английском языке, но здесь нас интересует их значение только в строительной инженерии и геологии.
Только представьте, что на вас оказывается давление. Вы не будете испытывать стресс? Это способ запомнить значение напряжения даже в геологии. Ученикам дают пластилин Play-Doh, чтобы они могли слепить воображаемые камни, а затем приложить к ним давление (читай, усилие), чтобы увидеть, не поддаются ли они (есть напряжение) и получающаяся структура. Хотя использование замазки или Play-Doh дает учащимся представление о том, что происходит, когда на скалы оказывается значительное напряжение (давление на единицу площади), необходимо понимать, что деформации горных пород происходят из-за тысяч лет непрерывного напряжения.
В чем разница между стрессом и напряжением?
• Напряжение – это давление на единицу площади, приложенное к скале или твердому телу.
• Деформация – это деформация или изменение размера породы в пропорции к исходному размеру, таким образом, являющаяся безразмерной величиной.
• Деформация тела прямо пропорциональна напряжению, которому оно подвергается в пределах своих пределов упругости.
• И напряжение, и деформация являются важными свойствами горных пород, которые объясняют деформацию горных пород и образование новых слоев горных пород в долгосрочном масштабе.
