Stres vs zátěž
Napětí a deformace jsou fyzikální vlastnosti materiálu, když je vystaven tlaku nebo je na něj aplikováno zatížení. Pevná látka, když je vystavena tlaku, má schopnost se deformovat. Tlak na jednotku plochy pevné látky se označuje jako napětí, zatímco deformace, ke které dochází v důsledku tohoto napětí, se nazývá výsledná deformace. Napětí a stres spolu spletitě souvisí a namáhání je výsledkem pouze stresu. Tento článek se pokouší zdůraznit rozdíly a také vztah mezi stresem a námahou.
Všichni víme, že skály jsou pod neustálým tlakem, ale je těžké si představit, že látka tak tvrdá jako skály může povolit nebo se ohnout a zlomit. Jakmile však studenti pochopí koncepty stresu a napětí, pochopí, jak se horniny uvolňují a vedou ke vzniku novějších hornin. Tři slova, všechna začínající na S (napětí, napětí a struktura) a používaná v geologii, jsou zdrojem zmatku mezi studenty geologie. Je pravda, že stres a napětí se používají i v běžné každodenní angličtině, ale zde se zabýváme jejich významem pouze ve stavebním inženýrství a geologii.
Jen si představte, že jste vystaveni tlaku. Nebudete se cítit vystresovaní? To je způsob, jak si zapamatovat význam stresu i v geologii. Studenti dostanou Play-Doh, aby vytvořili imaginární kameny a poté na ně vyvinuli tlak (čti stres), aby zjistili, zda povolí (dochází k napětí) a výslednou strukturu. I když použití tmelu nebo Play-Doh dává studentům představu o tom, co se stane, když je na horninách značné napětí (tlak na jednotku plochy), je třeba si uvědomit, že deformace ve skalách vznikají kvůli tisícům let nepřetržitého namáhání.
Jaký je rozdíl mezi stresem a zátěží?
• Napětí je tlak na jednotku plochy aplikovaný na kámen nebo pevnou látku.
• Deformace je deformace nebo změna rozměru horniny jako podíl původního rozměru, takže jde o bezrozměrnou veličinu.
• Napětí v tělese je přímo úměrné napětí, kterému je vystaveno v rámci jeho elastických limitů.
• Napětí i deformace jsou důležité vlastnosti hornin, které vysvětlují deformaci hornin a tvorbu nových vrstev hornin v dlouhodobém měřítku.
