Stres ve Gerilme
Gerilme ve gerinim, bir malzemenin basınç altına alındığında veya yük uygulandığında fiziksel özellikleridir. Bir katı, basınç altına alındığında deforme olma özelliğine sahiptir. Katının birim alana düşen basıncına gerilme, bu gerilmeden dolayı oluşan deformasyona ise gerilme denir. Gerinim ve stres birbiriyle karmaşık bir şekilde ilişkilidir ve gerinim sadece stres nedeniyle oluşur. Bu makale, stres ve gerinim arasındaki ilişkinin yanı sıra farklılıkları da vurgulamaya çalışmaktadır.
Hepimiz kayaların sürekli basınç altında olduğunu biliyoruz, ancak kayalar kadar sert bir maddenin yol verebileceğini veya bükülebileceğini ve kırılabileceğini hayal etmek zor. Ancak öğrenciler bir kez gerilme ve gerinim kavramlarını kavradıklarında, kayaların nasıl yol açtığını ve daha yeni kayaların oluşumuna neden olduğunu anlarlar. Jeolojide kullanılan ve tümü S ile başlayan (stres, gerinim ve yapı) üç kelime, jeoloji öğrencileri arasında kafa karışıklığının kaynağıdır. Gerilme ve zorlamanın günlük İngilizcede de kullanıldığı doğrudur, ancak burada yalnızca yapısal mühendislik ve jeolojideki anlamlarıyla ilgileniyoruz.
Baskı altına alındığınızı hayal edin. Kendinizi stresli hissetmeyecek misiniz? Jeolojide bile stresin anlamını hatırlamanın yolu budur. Öğrencilere hayali kayalar yapmaları için Play-Doh verilir ve daha sonra üzerlerine baskı (stres okuma) uygulayarak yol verip vermediklerini (gerilme olup olmadığını) ve ortaya çıkan yapıyı görebilirler. Macun veya Play-Doh kullanmak, öğrencilere kayalar üzerinde önemli bir stres (birim alan başına basınç) olduğunda ne olduğu hakkında bir fikir verse de, kayalardaki deformasyonların binlerce yıllık sürekli stres nedeniyle meydana geldiği anlaşılmalıdır.
Stres ve Gerilme arasındaki fark nedir?
• Gerilim, bir kayaya veya katıya uygulanan birim alan başına basınçtır.
• Gerinim, orijinal boyutun bir oranı olarak kayanın deformasyonu veya boyutundaki değişikliktir ve bu nedenle boyutsuz bir niceliktir.
• Bir cisimdeki gerinim, onun elastik sınırları içinde maruz kaldığı gerilimle doğru orantılıdır.
• Hem stres hem de gerinim, kayalardaki deformasyonu ve uzun zaman ölçeğinde yeni kaya katmanlarının oluşumunu açıklayan kayaların önemli özellikleridir.
