পৃথিবীর পীড়ন, বিকৃতি এবং কন্টিনিউয়াম মেকানিক্স
ভূমিকম্পের স্থিতিস্থাপক বিকৃতি থেকে সান্দ্র ম্যান্টল প্রবাহ পর্যন্ত পৃথিবীর বিকৃতি কন্টিনিউয়াম মেকানিক্স দ্বারা বর্ণিত হয়, যা শিলার মধ্যে ক্রিয়াশীল পীড়নকে এর দ্বারা সৃষ্ট বিকৃতি ও প্রবাহের সাথে সম্পর্কিত করে।
Definition
পৃথিবীর কন্টিনিউয়াম মেকানিক্স হল অবিচ্ছিন্ন মাধ্যমের মেকানিক্স, পীড়ন এবং বিকৃতি টেনসর এবং তাদের নিয়ন্ত্রণকারী সংরক্ষণ সূত্র ও গঠনমূলক সম্পর্কগুলির প্রয়োগ, যা বর্ণনা করে যে কীভাবে কঠিন পৃথিবী প্রয়োগকৃত বলের অধীনে স্থিতিস্থাপকভাবে, সান্দ্রভাবে এবং প্লাস্টিকভাবে বিকৃত হয়।
Scope
এই বিষয়টি ভূ-গতিবিদ্যার কন্টিনিউয়াম-যান্ত্রিক ভিত্তিগুলি নিয়ে আলোচনা করে: পীড়ন এবং বিকৃতি টেনসর, ভারসাম্যের সমীকরণ এবং ভরবেগের সংরক্ষণ, এবং পীড়নকে বিকৃতির সাথে সংযুক্তকারী গঠনমূলক সম্পর্ক। এটি স্বল্প-সময়কালের বিকৃতির জন্য রৈখিক স্থিতিস্থাপকতা এবং হুকের সূত্র, দীর্ঘ-সময়কালের প্রবাহের জন্য সান্দ্র এবং ভিসকোইলাস্টিক আচরণ, এবং সময়কাল জুড়ে পৃথিবীর উপাদানগুলির বর্ণনা করে এমন সম্মিলিত স্থিতিস্থাপক, সান্দ্র এবং প্লাস্টিক প্রতিক্রিয়াগুলি নিয়ে আলোচনা করে। এর মূল লক্ষ্য হল ভূমিকম্পজনিত বিকৃতি এবং ম্যান্টল পরিচলন উভয়ের অন্তর্নিহিত গাণিতিক কাঠামো।
Core questions
- বিকৃতশীল পৃথিবীতে পীড়ন এবং বিকৃতি কীভাবে টেনসর হিসাবে উপস্থাপিত হয়?
- কোন সংরক্ষণ সূত্রগুলি ভারসাম্য এবং অবিচ্ছিন্ন মাধ্যমের গতিকে নিয়ন্ত্রণ করে?
- স্থিতিস্থাপক, সান্দ্র এবং ভিসকোইলাস্টিক গঠনমূলক সূত্রগুলি কীভাবে পৃথিবীর উপাদানগুলিকে বর্ণনা করে?
- কেন একই শিলা স্বল্প সময়কালে স্থিতিস্থাপক এবং দীর্ঘ সময়কালে সান্দ্র আচরণ করে?
Key concepts
- পীড়ন এবং বিকৃতি টেনসর
- ভারসাম্য এবং ভরবেগের সংরক্ষণ
- রৈখিক স্থিতিস্থাপকতা এবং হুকের সূত্র
- সান্দ্র এবং ভিসকোইলাস্টিক গঠনমূলক সম্পর্ক
- ভঙ্গুর, নমনীয় এবং প্লাস্টিক বিকৃতি পদ্ধতি
Key theories
- রৈখিক স্থিতিস্থাপকতা
- ছোট, স্বল্প-সময়কালের বিকৃতির জন্য শিলা হুকের সূত্র মেনে চলে, যেখানে পীড়ন স্থিতিস্থাপক মডুলির মাধ্যমে বিকৃতির সমানুপাতিক; এই কাঠামোটি ভূমিকম্প তরঙ্গ বিস্তার, ভূমিকম্পের পূর্বে বিকৃতির সঞ্চয় এবং লিথোস্ফিয়ারের নমনকে সমর্থন করে।
- পৃথিবীর উপাদানগুলির ভিসকোইলাস্টিক রিওলজি
- দীর্ঘ সময়কালে শিলা শিথিল হয় এবং সান্দ্রভাবে প্রবাহিত হয়, তাই এর আচরণ সম্মিলিত ভিসকোইলাস্টিক মডেল দ্বারা বর্ণিত হয় যেখানে প্রতিক্রিয়া লোডিংয়ের সময়কালের উপর নির্ভর করে, যা ভূমিকম্পে দৃঢ় স্থিতিস্থাপক আচরণকে পরিচলনে তরল-সদৃশ প্রবাহের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করে।
Mechanisms
প্রয়োগকৃত বলগুলি একটি টেনসর দ্বারা বর্ণিত অভ্যন্তরীণ পীড়নের একটি অবস্থা তৈরি করে; উপাদানটি তার গঠনমূলক সূত্র অনুসারে বিকৃতি বা প্রবাহের সাথে প্রতিক্রিয়া জানায়, ছোট দ্রুত লোডের জন্য স্থিতিস্থাপকভাবে পুনরুদ্ধার করে কিন্তু ত্রুটিগুলি স্থানান্তরিত হওয়ার সাথে সাথে দীর্ঘস্থায়ী পীড়নের অধীনে অপরিবর্তনীয়ভাবে প্রবাহিত হয়, যাতে প্রভাবশালী আচরণ, স্থিতিস্থাপক, সান্দ্র বা প্লাস্টিক, লোডিংয়ের মাত্রা, সময়কাল, তাপমাত্রা এবং সীমাবদ্ধ চাপের উপর নির্ভর করে।
Clinical relevance
এই কন্টিনিউয়াম কাঠামোটি ভূমিকম্প তরঙ্গ বিস্তার, ভূমিকম্প পীড়ন চক্র, লিথোস্ফিয়ারিক ফ্লেক্সার, হিমবাহ আইসোস্ট্যাটিক অ্যাডজাস্টমেন্ট এবং ম্যান্টল পরিচলনের মডেলিংকে সমর্থন করে, যা ভূ-পদার্থবিদ্যা জুড়ে একটি সাধারণ গাণিতিক ভিত্তি তৈরি করে।
History
কশি উনিশ শতকে পীড়ন টেনসর এবং স্থিতিস্থাপকতার সমীকরণগুলিকে আনুষ্ঠানিক রূপ দেন, যা নাভিয়ের, হুক এবং অয়লারের কাজের উপর ভিত্তি করে গড়ে ওঠে; বিংশ শতাব্দীর ভূ-গতিবিদ্যা এই কন্টিনিউয়াম কাঠামোটিকে গ্রহণ করে, কঠিন-পৃথিবীর বিকৃতির সম্পূর্ণ পরিসর বর্ণনা করার জন্য সান্দ্র এবং ভিসকোইলাস্টিক গঠনমূলক সূত্র যুক্ত করে।
Key figures
- Augustin-Louis Cauchy
- Donald Turcotte
- Giorgio Ranalli
Related topics
Seminal works
- turcotte2014
- ranalli1995
- malvern1969
Frequently asked questions
- পীড়ন এবং বিকৃতির মধ্যে পার্থক্য কী?
- পীড়ন হল একটি উপাদানের মধ্যে ক্রিয়াশীল প্রতি একক ক্ষেত্রফলে অভ্যন্তরীণ বল, যখন বিকৃতি হল ফলস্বরূপ পরিবর্তন, আকৃতি বা আকারের পরিবর্তন; হুকের সূত্রের মতো গঠনমূলক সম্পর্কগুলি এই দুটিকে সংযুক্ত করে, বর্ণনা করে যে কীভাবে একটি নির্দিষ্ট পীড়ন একটি নির্দিষ্ট বিকৃতি তৈরি করে।
- কীভাবে শিলা স্থিতিস্থাপক এবং প্রবাহিত হতে সক্ষম উভয়ই হতে পারে?
- আচরণ সময়কালের উপর নির্ভর করে: ভূমিকম্প তরঙ্গের সংক্ষিপ্ত, ছোট বিকৃতির জন্য শিলা স্থিতিস্থাপকভাবে ফিরে আসে, কিন্তু হাজার হাজার থেকে লক্ষ লক্ষ বছর ধরে প্রয়োগ করা পীড়নের অধীনে এটি একটি অত্যন্ত সান্দ্র তরলের মতো প্রবাহিত হয়, এই কারণেই একই ম্যান্টল ভূমিকম্প প্রেরণ করে তবুও পরিচলন করে।