Stress vs Strain
Spänning och belastning är fysiska egenskaper hos ett material när det utsätts för tryck eller belastning på det. En fast substans, när den sätts under tryck, har förmågan att deformeras. Trycket per ytenhet av det fasta ämnet kallas spänning medan den deformitet som sker på grund av denna spänning kallas den resulterande töjningen. Påfrestning och stress är intrikat relaterade till varandra och påfrestningar resulterar endast på grund av stress. Den här artikeln försöker belysa skillnaderna, såväl som sambandet mellan stress och belastning.
Vi vet alla att stenar är under konstant tryck, men det är svårt att föreställa sig att ett ämne så hårt som stenar kan ge vika eller böjas och gå sönder. Men när eleverna väl förstår begreppen stress och belastning förstår de hur stenar ger vika och resulterar i att nyare stenar bildas. Tre ord, som alla börjar med S, (stress, töjning och struktur), och som används i geologi, är källan till förvirring bland geologistudenter. Det är sant att stress och påfrestningar också används i vanlig vardaglig engelska, men här handlar det om deras betydelse endast inom konstruktionsteknik och geologi.
Föreställ dig att bli utsatt för press. Kommer du inte känna dig stressad? Detta är sättet att komma ihåg betydelsen av stress även i geologi. Eleverna får Play-Doh för att göra imaginära stenar och sedan applicera tryck (läs stress) på dem för att se om de ger vika (det finns spänningar) och den resulterande strukturen. Även om användningen av spackel eller Play-Doh ger eleverna en uppfattning om vad som händer när det är avsevärd stress (tryck per ytenhet) på stenarna, måste det förstås att deformiteter i stenar sker på grund av tusentals år av kontinuerlig stress.
Vad är skillnaden mellan stress och belastning?
• Spänning är tryck per ytenhet som appliceras på en bergart eller ett fast material.
• Töjning är deformiteten eller förändringen i dimensionen av berget som en andel av den ursprungliga dimensionen och är således en dimensionslös storhet.
• Påkänning i en kropp är direkt proportionell mot den påfrestning den utsätts för inom dess elastiska gränser.
• Både spänning och töjning är viktiga egenskaper hos bergarter som förklarar deformation i bergarter och bildning av nya lager av berg över en lång skala.
