Stres vs napätie
Napätie a deformácia sú fyzikálne vlastnosti materiálu, keď je vystavený tlaku alebo zaťaženiu. Pevná látka, keď je vystavená tlaku, má schopnosť deformovať sa. Tlak na jednotku plochy pevnej látky sa označuje ako napätie, zatiaľ čo deformácia, ku ktorej dochádza v dôsledku tohto napätia, sa nazýva výsledné napätie. Napätie a stres sú navzájom zložito prepojené a napätie je výsledkom iba stresu. Tento článok sa pokúša zdôrazniť rozdiely, ako aj vzťah medzi stresom a napätím.
Všetci vieme, že skaly sú pod neustálym tlakom, ale je ťažké si predstaviť, že látka taká tvrdá ako skaly môže poľaviť alebo sa ohnúť a zlomiť. Ale akonáhle študenti pochopia koncepty stresu a napätia, pochopia, ako horniny ustupujú a vedú k tvorbe novších hornín. Tri slová, všetky začínajúce na S (stres, napätie a štruktúra) a používané v geológii, sú zdrojom zmätku medzi študentmi geológie. Je pravda, že stres a napätie sa používajú aj v bežnej každodennej angličtine, ale tu sa zaoberáme ich významom iba v stavebnom inžinierstve a geológii.
Len si predstavte, že ste pod tlakom. Nebudete sa cítiť vystresovaní? To je spôsob, ako si zapamätať význam stresu aj v geológii. Študenti dostanú Play-Doh, aby vytvorili imaginárne kamene a potom na ne vyvinuli tlak (čítaj stres), aby zistili, či povolia (dochádza k napätiu) a výslednú štruktúru. Aj keď používanie tmelu alebo Play-Doh dáva študentom predstavu o tom, čo sa stane, keď je na skalách značné napätie (tlak na jednotku plochy), treba si uvedomiť, že deformácie v horninách vznikajú v dôsledku tisícok rokov nepretržitého namáhania.
Aký je rozdiel medzi stresom a vypätím?
• Napätie je tlak na jednotku plochy aplikovaný na kameň alebo pevnú látku.
• Napätie je deformácia alebo zmena rozmeru horniny ako podiel pôvodného rozmeru, teda bezrozmerná veličina.
• Napätie v tele je priamo úmerné namáhaniu, ktorému je vystavené v rámci svojich elastických limitov.
• Napätie aj deformácia sú dôležité vlastnosti hornín, ktoré vysvetľujú deformáciu hornín a tvorbu nových vrstiev hornín v dlhodobom meradle.
