poikkileikkausala

Poikkileikkausala (A) on kappaleen poikkileikkauksesta muodostuvan alueen pinta-ala, kun leikkaus on kohtisuora valittuun akseliin. Sille käytetään usein symbolia A ja yksikkö on neliömetriä (m^2). Poikkileikkausala on keskeinen suure mekaniikassa, virtaussuunnittelussa ja monissa teknisissä laskelmissa, koska se vaikuttaa muun muassa voiman ja paineen aiheuttaman kuorman määritykseen sekä virtaussuhteisiin.

Määritelmä ja laskeminen: Poikkileikkausala voidaan määritellä kokonaisena alueena S, jonka pinta-ala on A = ∫_S dA. Tämä koskee yleismuotoisia kappaleita. Geometrisesti A lasketaan usein perusmuodoille: suorakulmion poikkileikkaus A = b·h, ympyrän poikkileikkaus A = πr^2 (tai A = π(d/2)^2). Esimerkkejä: pyöreän putken A = πd^2/4; aarannelovissa tai renkaassa A = π(R^2 − r^2).

Sovellukset: Poikkileikkausala on keskeinen suure esimerkiksi seuraavissa konteksteissa. Rasituslaskuissa F = σ·A, jossa A vaikuttaa kestoon ja lujuuteen; virtaussuunnittelussa A määrittää virtauksen ominaisuuksia kuten nopeus ja tilavuusvirta Q = v·A; putkistoissa ja avovedissä A vaikuttaa painehäviöihin ja virtauksen tehokkuuteen. Myös muissa rakenteissa poikkileikkausala voi vaihdella along the length, esimerkiksi teloissa ja kapaleissa: A(x) voi olla funktio.

Muuta huomioitavaa: Poikkileikkausala on tavallisesti skalaariarvo paikan mukaan, mutta sen määrittämä vaikutus voi riippua leikkauspinnan orientaatiosta ja materiaalin lujuusominaisuuksista. Yleisimmät esimerkit ovat ympyrä- ja suorakulmaisten poikkileikkausten laskeminen sekä annulus- tai monimutkaisempien profiilien alueiden määrittäminen.