Stres proti obremenitvi
Napetost in deformacija sta fizikalni lastnosti materiala, ko je nanj izpostavljen pritisk ali obremenitev. Trdna snov, ko je pod pritiskom, se lahko deformira. Tlak na enoto površine trdne snovi se imenuje napetost, medtem ko se deformacija, ki nastane zaradi te napetosti, imenuje nastala deformacija. Napetost in stres sta med seboj tesno povezana in napenjanje nastane samo zaradi stresa. Ta članek poskuša poudariti razlike, pa tudi razmerje med stresom in obremenitvijo.
Vsi vemo, da so kamnine pod stalnim pritiskom, vendar si je težko predstavljati, da lahko tako trda snov, kot so kamnine, popusti ali se upogne in zlomi. Toda ko učenci dojamejo pojma napetosti in deformacije, razumejo, kako kamnine popustijo in povzročijo nastanek novejših kamnin. Tri besede, ki se vse začnejo na S (stress, strain in structure) in se uporabljajo v geologiji, so vir zmede med študenti geologije. Res je, da se napetost in napetost uporabljata tudi v običajni vsakdanji angleščini, vendar se tukaj ukvarjamo z njunim pomenom samo v gradbeništvu in geologiji.
Samo predstavljajte si, da ste pod pritiskom. Se ne boste počutili pod stresom? To je način, kako si zapomniti pomen stresa tudi v geologiji. Učenci dobijo Play-Doh, da izdelajo namišljene kamne in nato nanje pritisnejo (beri stres), da vidijo, ali popustijo (pride do napetosti), in nastalo strukturo. Čeprav uporaba kita ali Play-Doh daje učencem idejo o tem, kaj se zgodi, ko je na kamninah precejšnja obremenitev (tlak na enoto površine), je treba razumeti, da do deformacij v kamninah prihaja zaradi tisočletne neprekinjene obremenitve.
Kakšna je razlika med stresom in obremenitvijo?
• Napetost je pritisk na enoto površine, ki deluje na skalo ali trdno snov.
• Deformacija je deformacija ali sprememba dimenzije kamnine v razmerju s prvotno dimenzijo, zato je brezdimenzijska količina.
• Obremenitev v telesu je neposredno sorazmerna s obremenitvijo, ki ji je izpostavljeno v svojih mejah elastičnosti.
• Tako napetost kot deformacija sta pomembni lastnosti kamnin, ki pojasnjujeta deformacije v kamninah in nastajanje novih plasti kamnin v dolgoletnem obsegu.
