Model Answer
0 min readIntroduction
भूगर्भशास्त्र में, चट्टानों पर लगने वाले बलों और उनके परिणामस्वरूप होने वाले विरूपणों का अध्ययन महत्वपूर्ण है। 'मोहर का प्रतिबल आरेख' (Mohr's Stress Diagram) एक ग्राफिकल प्रतिनिधित्व है जो किसी बिंदु पर लगने वाले प्रतिबलों (stresses) की स्थिति को दर्शाता है। यह आरेख भू-तकनीकी इंजीनियरिंग और संरचनात्मक भूविज्ञान में चट्टानों की ताकत और स्थिरता का आकलन करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। इसका उपयोग चट्टानों के टूटने, भूस्खलन और भूकंपीय गतिविधियों को समझने में किया जाता है।
मोहर का प्रतिबल आरेख: परिभाषा और निर्माण
मोहर का प्रतिबल आरेख एक दो-आयामी आरेख है जो किसी बिंदु पर लगने वाले सामान्य प्रतिबल (normal stress - σ) और अपरूपण प्रतिबल (shear stress - τ) के बीच संबंध को दर्शाता है। इसे बनाने के लिए, किसी बिंदु पर लगने वाले प्रतिबलों को एक समन्वय प्रणाली में दर्शाया जाता है, जहाँ x-अक्ष सामान्य प्रतिबल और y-अक्ष अपरूपण प्रतिबल को दर्शाता है।
आरेख का निर्माण
- सबसे पहले, उस बिंदु पर लगने वाले सामान्य प्रतिबलों (σx और σy) को x-अक्ष पर दर्शाया जाता है।
- फिर, अपरूपण प्रतिबल (τxy) को y-अक्ष पर दर्शाया जाता है।
- इन प्रतिबलों को एक बिंदु से जोड़कर आरेख बनाया जाता है।
- मोहर वृत्त (Mohr's circle) का केंद्र सामान्य प्रतिबलों के औसत बिंदु पर होता है, और वृत्त की त्रिज्या अपरूपण प्रतिबल के परिमाण के बराबर होती है।
मोहर आरेख का महत्व
1. चट्टानों के विरूपण को समझना
मोहर का आरेख चट्टानों के विरूपण को समझने में मदद करता है। यह आरेख दिखाता है कि चट्टान पर लगने वाले प्रतिबलों के कारण वह कैसे विकृत होगी। उदाहरण के लिए, यदि अपरूपण प्रतिबल चट्टान की ताकत से अधिक है, तो चट्टान टूट जाएगी या फिसल जाएगी।
2. भूकम्पों का अध्ययन
भूकम्पों के अध्ययन में मोहर आरेख का उपयोग फॉल्ट प्लेन (fault plane) पर लगने वाले प्रतिबलों को समझने के लिए किया जाता है। यह आरेख भूकम्पों की उत्पत्ति और प्रसार को समझने में मदद करता है।
3. संरचनात्मक भूविज्ञान में अनुप्रयोग
संरचनात्मक भूविज्ञान में, मोहर आरेख का उपयोग चट्टानों की संरचनाओं, जैसे कि भ्रंश (faults), वलन (folds) और जोड़ों (joints) का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। यह आरेख इन संरचनाओं के निर्माण में शामिल प्रतिबलों को समझने में मदद करता है।
4. चट्टानों की ताकत का आकलन
मोहर-कौलम्ब विफलता मानदंड (Mohr-Coulomb failure criterion) का उपयोग करके, मोहर आरेख चट्टानों की ताकत का आकलन करने में मदद करता है। यह मानदंड बताता है कि चट्टान कब विफल होगी, यानी टूटेगी या फिसल जाएगी।
मोहर आरेख के अनुप्रयोग के उदाहरण
- भू-तकनीकी इंजीनियरिंग: बांधों, सुरंगों और इमारतों की नींव की स्थिरता का आकलन करने में।
- खदान इंजीनियरिंग: खदानों में चट्टानों के ढहने के जोखिम का मूल्यांकन करने में।
- भूस्खलन अध्ययन: भूस्खलन के कारणों और जोखिमों का विश्लेषण करने में।
| प्रतिबल का प्रकार | परिभाषा | आरेख में प्रतिनिधित्व |
|---|---|---|
| सामान्य प्रतिबल (Normal Stress) | किसी सतह पर लंबवत लगने वाला बल प्रति इकाई क्षेत्रफल। | x-अक्ष पर दर्शाया जाता है। |
| अपरूपण प्रतिबल (Shear Stress) | किसी सतह के समानांतर लगने वाला बल प्रति इकाई क्षेत्रफल। | y-अक्ष पर दर्शाया जाता है। |
Conclusion
मोहर का प्रतिबल आरेख भूगर्भशास्त्र और भू-तकनीकी इंजीनियरिंग में एक शक्तिशाली उपकरण है। यह चट्टानों पर लगने वाले प्रतिबलों को समझने, उनके विरूपण का अनुमान लगाने और उनकी ताकत का आकलन करने में मदद करता है। भूकम्पों के अध्ययन, संरचनात्मक भूविज्ञान और विभिन्न इंजीनियरिंग परियोजनाओं में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। भविष्य में, इस आरेख का उपयोग अधिक जटिल भूवैज्ञानिक समस्याओं को हल करने और सुरक्षित और टिकाऊ संरचनाओं का निर्माण करने में किया जा सकता है।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.