Стресс против напряжения
Напряжение и деформация - это физические свойства материала, когда он находится под давлением или к нему прилагается нагрузка. Твердое тело, находящееся под давлением, может деформироваться. Давление на единицу площади твердого тела называется напряжением, а деформация, возникающая из-за этого напряжения, называется результирующей деформацией. Напряжение и стресс неразрывно связаны друг с другом, и напряжение возникает только из-за стресса. В этой статье делается попытка выделить различия, а также взаимосвязь между напряжением и деформацией.
Все мы знаем, что камни находятся под постоянным давлением, но трудно представить, что такое твердое, как камни, вещество может уступить дорогу, прогнуться и сломаться. Но как только учащиеся усваивают концепции стресса и деформации, они понимают, как породы уступают место и приводят к образованию новых пород. Три слова, начинающиеся с буквы S (напряжение, деформация и структура) и используемые в геологии, вызывают путаницу среди студентов-геологов. Верно, что напряжение и деформация также используются в повседневном английском, но здесь мы интересуемся их значением только в структурной инженерии и геологии.
Только представьте, что на вас оказывают давление. Вы не будете чувствовать стресс? Это способ запомнить значение напряжения даже в геологии. Ученикам дают пластилин, чтобы они создавали воображаемые камни, а затем прикладывают к ним давление (читай ударение), чтобы посмотреть, не поддаются ли они (есть напряжение) и получится структура. Хотя использование шпатлевки или пластилина дает учащимся представление о том, что происходит при значительном напряжении (давлении на единицу площади) на скалы, необходимо понимать, что деформации скал возникают 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, это безразмерная величина.
• Напряжение в теле прямо пропорционально нагрузке, которой оно подвергается в пределах своей упругости.
• Как напряжение, так и деформация являются важными свойствами горных пород, которые объясняют деформацию горных пород и образование новых слоев горных пород в долгосрочной перспективе.
