سرفصل درس: رفتار کششي مواد

نمونه28- عنوان مطلب درسي: منحني‌هاي تنش کرنش

زماني که يک جسم فلزي تحت نيرو قرار مي‌گيرد در آن جسم تنش ايجاد مي‌شود. حال اگر در اثر يک نيروي کششي در جسم تنشي ايجاد و آن تنش از مقدار صفر به صورت فزاينده افزايش يابد در مقادير کمِ تنش، پيوند بين اتم‌ها مانند فنر عمل کرده و به صورت خطي متناسب با مقدار نيرو افزايش طول مي‌دهد و منجر به افزايش طول در جسم مي‌گردد. در اين شرايط اگر تنش را کاهش دهيم فاصله اتمي نيز متناسب با آن به‌صورت خطي کاهش‌يافته و طول جسم هم کم مي‌شود. به اين رفتار تغيير شکل الاستيک مي‌گويند. مقدار افزايش طول يک جسم علاوه بر اينکه تابع تنش است همچنين تابع استحکام پيوند اتمي نيز است در يک جسم هرچه استحکام پيوند اتمي قوي‌تر باشد در يک تنش ثابت مقدار تغيير طول جسم نيز کمتر است. در صورتي که افزايش تنش از يک حد معيني بيشتر شود ديگر افزايش طول جسم تابع خطي تنش نخواهد بود در اين شرايط با حذف تنش، ديگر ماده به ابعاد اوليه خود بر نمي‌گردد به چنين رفتاري تغيير شکل پلاستيک گويند. مرز بين رفتار الاستيک و پلاستيک را در فلزات حد تسليم گويند. حد تسليم نيز تابع استحکام پيوند است و در فلزات مختلف مقادير مختلفي دارد. بديهي است هر فلزي که داراي حد تسليم بالاتري باشد ديرتر تسليم شده و تغيير شکل پلاستيک نيز در آن ديرتر شروع مي‌شود.

عنوان جهت الهي بحث: صلابت مؤمن در برابر فشارها و سختي‌ها

همان‌طور که فلزات داراي حد تسليم هستند انسان‌ها نيز داراي يک ظرفيت هستند هر فردي که داراي ظرفيت بالاتري است قابليت تحمل دشواري‌هاي بيشتري هم دارد و ديرتر تسليم مي‌شود (ميدان را ديرتر خالي مي‌کند). اين امر به ميزان معرفت و ايمان شخص بستگي دارد هر مقدار ايمان قوي‌تر باشد انسان در مقابل فشار خواهش‌هاي نفساني، وسوسه‌هاي شيطاني و فشار دشمنان ديرتر تسليم مي‌شود، همان‌طور که امام صادق g مي‌فرمايند: «مؤمن از پاره‌هاي آهن محکم‌تر است؛ پاره‌هاي آهن هرگاه در آتش نهاده شود تغيير مي‌کند اما اگر مؤمن بارها کشته و زنده شود دلش تغييري نمي‌کند».[1]

سرفصل: رفتار کششي مواد

نمونه29- عنوان مطلب درسي: استحکام نهايي

هر جسمي داراي يک مقدار حداکثري در تحمل نيروست که در مقادير بيشتر از آن، جسم شکسته شده يا پاره مي‌گردد. تنش متناظر با اين نيرو در جسم را استحکام نهايي (کششي) گويند[2]. فلزات مختلف داراي حد استحکام متفاوتي هستند که مقدار آن تابع استحکام پيوند اتم‌هاي آن ماده، خواص ساختاري آن، دماي انجام آزمون، نرخ کشش و ... است. با توجه به اينکه مواد داراي استحکام پيوند و ساختار متفاوت هستند لذا داراي حد تسليم و حد استحکام متفاوت مي‌باشند و اين باعث شده که در صنعت، متناسب با نياز، ماده‌ي موردنظر انتخاب شود.

عنوان جهت الهي بحث: دليل تفاوت در مخلوقات خداوند

وجود مواد با استحکام‌هاي مختلف در طبيعت امري حکيمانه است که باعث مي‌شود استفاده از آن‌ها زياد و متنوع گردد. اگر قرار بود همه کامل باشند و خواص آن‌ها يکسان باشد باعث ايجاد تحول نمي‌شد. اين از حکمت‌هاي خداوند است که در بين موجودات تفاوت گذاشته است. خداوند مي‌فرمايد:«... وَرَفَعْنَا بَعْضَهُمْ فَوْقَ بَعْضٍ دَرَجَاتٍ لِيَتَّخِذَ بَعْضُهُمْ بَعْضًا سُخْرِيًّا ۗ وَرَحْمَتُ رَبِّكَ خَيْرٌ مِمَّا يَجْمَعُونَ؛[3] ... بعضي را بر بعضي برتري داديم تا يکديگر را به خدمت گيرند و زندگي اجتماعي خود را سامان بخشند.» به‌راستي اگر همه از جهت هوش، توانايي، خلاقيت و... يکسان بودند، افراد نيازها و بي‌نيازي‌هايشان يکسان بود و مکمل هم نبودند و نمي‌توانستند از هم استفاده کنند.

نکته ديگر آن است که استحکام هر ترکيبي در گرو استحکام پيوند و نحوه تعامل اجزا با يکديگر است و اين يک قاعده کلي است، بنابراين همان‌گونه که استحکام فلزات تابع استحکام اتم‌ها و ديگر اجزاي آن به عنوان اجزاء خردتر است، از ديدگاه جامعه‌شناسي بقا و استحکام جامعه نيز در گرو بقاي اجزاي خردتر مثل خانواده است و بقا و استحکام خانواده در گرو بقا و استحکام و پيوند افراد آن است؛ بنابراين خانواده خوب که پيوند بين اعضاي خانواده مستحکم است به استحکام جامعه منتهي مي‌شود. عمده انسان‌هايي که به راه‌هاي انحرافي کشيده مي‌شوند در بخش خانواده ارتباط خوبي با پدر و مادر خويش ندارند؛ بنابراين براي استحکام جامعه بايد به استحکام و ارتباط پررنگ در درون خانواده‌ها انديشيد.

سرفصل: رفتار کششي مواد

 نمونه30- عنوان مطلب درسي: تأثير درجه حرارت و نرخ کرنش بر رفتار کششي و تئوري‌هاي شکست

رفتار کششي مواد به‌شدت تابع دماي انجام آزمايش است. در اغلب موارد با افزايش دما استحکام پيوند اتمي کاهش‌يافته و منجر به کاهش حد تسليم و استحکام نهايي و افزايش نرمي مي‌گردد. همچنين با افزايش دما، تغيير طول جسم تحت تنش ثابت بيشتر مي‌گردد. شدت تأثير دما بر باند اتمي فلزات متفاوت بوده و تابع ويژگي‌هاي کريستالي هر فلز است. با اين حال ممکن است تغييرات ساختاري مانند رسوب کردن، پير سختي يا تبلور مجدد در محدوده دمايي ويژه‌اي رخ دهد که موجب اين رفتار کلي گردد. فرآيندهاي فعال شده توسط گرما نيز به تغيير شکل کمک کرده و در دماهاي بالا استحکام را کاهش مي‌دهند[4].

عنوان جهت الهي بحث: اهل خشوع

همان‌گونه که با افزايش دما پيوند اتمي ضعيف شده و ماده نرم‌تر مي‌شود در مورد انسان نيز هرچه آتش شوق و محبت انسان به خدا بيشتر شود، پيوند و دلبستگي انسان به دنيا کاهش‌يافته و دل او نرم‌تر و خاشع‌تر مي‌شود.

تفکر در خوبي‌ها و نعمت‌هاي خداوند نسبت به انسان، آتش شوق و محبت انسان به خدا را در دل او شعله‌ور مي‌سازد و هرچقدر انسان گرماي محبت خدا را در دل خود بيشتر احساس کند بيشتر در مقابل او خاشع مي‌شود و سر تسليم فرود مي‌آورد. اين همان اسلام واقعي است که به معناي تسليم شدن در برابر دستورات الهي است.

سرفصل: تغيير فرم جامدات کريستالي در درجه حرارت بالا

 نمونه31- عنوان مطلب درسي: خزش در جامدات

تغيير شکل فزاينده ماده، تحت تنش ثابت و دماي بالا در طي زمان، خزش ناميده مي‌شود. براي تعيين رفتار خزشي يک فلز و رسم نمودار خزشِ مهندسي آن، بار يا تنش ثابتي به يک نمونه کشش در دماي ثابت اعمال مي‌شود و کرنش (تغيير طول) ايجادشده در آن نمونه بر حسب تابعي از زمان تعيين مي‌شود. با اينکه در اصل، اندازه‌گيري خزش کاملاً ساده مي‌نمايد ولي اين کار در عمل به وسايل آزمايشگاهي زيادي نياز دارد. انجام اين آزمايش‌ها ممکن است چند ماه يا حتي چند سال طول بکشد. بعضي از آزمايش‌هاي خزش بيش از ده سال طول کشيده است[5].

عنوان جهت الهي بحث: تدريجي بودن انحراف

خزش که نوعي تغيير شکل تدريجي نامطلوب است در انسان‌ها نيز اتفاق مي‌افتد. البته تغيير نامطلوب در انسان‌ها متناسب با خودشان است ولي اصل تدريج در اينجا نيز حاکم است.

انسان وقتي تحت تأثير محيط ناسالم و فشار اجتماعي قرار گيرد، در طول زمان به‌تدريج تغيير عقيده يا رفتار مي‌دهد و عوض مي‌شود. به همين دليل است که دانشمندان علوم تربيتي و علماي اخلاق بر مراقبت انسان از خود بسيار تأکيد دارند و هشدار مي‌دهند که انحراف هميشه تدريجي صورت مي‌گيرد چنانکه خداوند در قرآن مي‌فرمايد: «وَ لا تَتَّبِعُوا خُطُواتِ الشَّيْطانِ[6]؛ از گام‌هاي شيطان پيروى نكنيد.» جمله «خطوات الشيطان» (گام‌هاي شيطان) گويا اشاره به يك مسئله دقيق تربيتى دارد و آن اينكه انحراف‌ها و تبهكاري‌ها غالباً به‌طور تدريجي (نه به صورت دفعى و فورى) در انسان نفوذ مى‏كند. به عنوان مثال براى آلوده شدن يك جوان به مواد مخدر و قمار و شراب معمولاً مراحلى وجود دارد:

نخست به صورت تماشاچى در اين جلسات شركت مى‏كند و انجام اينكار را ساده مى‏شمرد.

گام دوم شركت تفريحى در قمار (بدون برد و يا باخت) و يا استفاده از مواد مخدر به عنوان رفع خستگى و يا درمان بيمارى و مانند آن است.

گام سوم استفاده از اين مواد به صورت كم و به قصد اينكه بعد از مدت كوتاهى از آن صرف‌نظر كند.

سرانجام گام‌ها يكى پس از ديگرى برداشته مى‏شود و شخص به صورت يك قمارباز حرفه‏اى خطرناك و يا يك معتاد سخت و بينوا در مى‏آيد[7]. تنها راه جلوگيري از انحراف استمداد از خداوند و مراقبت لحظه به لحظه از خود است. ضمناً همان‌گونه که شرايط محيطي مثل دما و تنش بر خزش مواد اثر دارد، شرايط محيطي نيز در طول زمان‌بر انسان اثر دارد لذا در منابع اسلامي بر سالم بودن محيط، تأکيد زيادي شده است[8].

[1]. بحارالانوار، ج 64، ص 304.

[2]. .Mechanical metallurgy, p.285- 297.

[3]. زخرف: 32.

[4]. .Mechanical metallurgy, pp. 298- 301

[5]. .Mechanical metallurgy, pp. 432- 443.

[6]. بقره: 168.

[7]. تفسير نمونه، ج‏1، ص 572.

[8]. قرآن کريم درباره اثر محيط مي‌فرمايد: «وَ الْبَلَدُ الطَّيِّبُ‏ يَخْرُجُ‏ نَباتُهُ‏ بِإِذْنِ رَبِّهِ‏ وَ الَّذِي‏ خَبُثَ‏ لا يَخْرُجُ‏ إِلَّا نَكِدا؛ سرزمين پاکيزه، گياهش به فرمان پروردگار مي‌رويد؛ اما سرزمين‌هاي بدطينت و شوره‌زار، جز گياه ناچيز و بي‌ارزش، از آن نمي‌رويد.»( اعراف:58.)

در مورد انسان‌ها سرزمين پاکيزه وراثت خوب و محيط سالم است که منجر به رويش انسان‌هاي صالح مي‌شود همان‌گونه که والدين و محيط ناسالم منجر به پرورش انسان‌هاي ناصالح مي‌شود...