Το άγχος και η καταπόνηση είναι φυσικές ιδιότητες ενός υλικού όταν τίθεται υπό πίεση ή εφαρμόζεται φορτίο σε αυτό. Ένα στερεό, όταν τίθεται υπό πίεση, έχει την ικανότητα να παραμορφώνεται. Η πίεση ανά μονάδα επιφάνειας του στερεού αναφέρεται ως τάση ενώ η παραμόρφωση που λαμβάνει χώρα λόγω αυτής της τάσης ονομάζεται προκύπτουσα τάση. Η καταπόνηση και το άγχος συσχετίζονται περίπλοκα μεταξύ τους και τα αποτελέσματα των στελεχών οφείλονται μόνο στο στρες. Αυτό το άρθρο προσπαθεί να επισημάνει τις διαφορές, καθώς και τη σχέση ανάμεσα στο στρες και την καταπόνηση.
Όλοι γνωρίζουμε ότι οι βράχοι βρίσκονται υπό συνεχή πίεση, αλλά είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι μια ουσία τόσο σκληρή όσο οι βράχοι μπορεί να δώσει ή να λυγίσει και να σπάσει. Αλλά μόλις οι μαθητές κατανοήσουν τις έννοιες του άγχους και του στελέχους, καταλαβαίνουν πώς οι βράχοι δίνουν τη θέση τους και έχουν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό νεότερων βράχων. Τρεις λέξεις, που ξεκινούν από το S (άγχος, στέλεχος και δομή) και χρησιμοποιούνται στη γεωλογία, είναι η πηγή σύγχυσης μεταξύ των φοιτητών γεωλογίας. Είναι αλήθεια ότι το άγχος και το στέλεχος χρησιμοποιούνται και στα καθημερινά αγγλικά καθημερινά, αλλά εδώ ασχολούμαστε με το νόημά τους μόνο στη δομική μηχανική και τη γεωλογία.
Φανταστείτε να πιέζετε. Δεν θα νιώσετε άγχος; Αυτός είναι ο τρόπος για να θυμόμαστε το νόημα του στρες ακόμη και στη γεωλογία. Οι μαθητές δίδονται στο Play-Doh να φτιάξουν φανταστικούς βράχους και στη συνέχεια να ασκήσουν πίεση (διαβάστε την πίεση) πάνω τους για να δουν αν δίνουν τη θέση τους (υπάρχει τάση) και την προκύπτουσα δομή. Αν και η χρήση του στόκου ή του Play-Doh δίνει στους μαθητές μια ιδέα για το τι συμβαίνει όταν υπάρχει μεγάλη πίεση (πίεση ανά μονάδα επιφάνειας) στους βράχους, πρέπει να γίνει κατανοητό ότι οι παραμορφώσεις στα πετρώματα συμβαίνουν λόγω χιλιάδων χρόνων συνεχούς πίεσης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του στρες και του στελέχους;
• Το άγχος είναι η πίεση ανά μονάδα επιφάνειας που εφαρμόζεται σε βράχο ή στερεό.
• Το στέλεχος είναι η παραμόρφωση ή η μεταβολή της διάστασης του βράχου ως αναλογία της αρχικής διάστασης και επομένως είναι μια αδιάστατη ποσότητα.
• Η καταπόνηση σε ένα σώμα είναι ευθέως ανάλογη με την τάση που βρίσκεται κάτω από τα ελαστικά όρια.
• Τόσο η καταπόνηση όσο και η καταπόνηση είναι σημαντικές ιδιότητες των πετρωμάτων που εξηγούν παραμορφώσεις στους βράχους και σχηματισμό νέων στρωμάτων πετρωμάτων σε μακροχρόνια κλίμακα.
