kanta

kanta, fysikaalisissa tieteissä ja teknisissä tieteissä luku, joka kuvaa kimmoisten, muovisten ja nestemäisten materiaalien suhteellista muodonmuutosta tai muodon ja koon muutosta sovellettujen voimien vaikutuksesta. Venymällä ilmaistu muodonmuutos syntyy koko materiaalissa, kun hiukkaset (molekyylit, atomit, ionit), joista materiaali koostuu, siirtyvät hieman normaaliasennostaan.

kannat voidaan jakaa normaaleihin kantoihin ja leikkausjännityksiin muodonmuutoksen aiheuttavien voimien perusteella. Normaalin rasituksen aiheuttavat voimat, jotka ovat kohtisuorassa materiaalin tasoihin tai poikkipinta-aloihin nähden, esimerkiksi tilavuudessa, joka on paineen alaisena joka puolelta, tai tangossa, jota vedetään tai puristetaan pituussuunnassa.

leikkausjännityksen aiheuttavat voimat, jotka ovat samansuuntaisia tasojen tai poikkipinta-alojen kanssa ja sijaitsevat niissä, kuten pitkittäisakselinsa ympäri kiertyvässä lyhyessä metalliputkessa.

paineessa olevien tilavuuksien muodonmuutoksissa normaali kanta on matemaattisesti ilmaistuna yhtä suuri kuin tilavuuden muutos jaettuna alkuperäisellä tilavuudella. Venymän eli pituussuuntaisen puristuksen tapauksessa normaali venymä on yhtä suuri kuin pituuden muutos jaettuna alkuperäisellä pituudella. Kussakin tapauksessa kahden saman ulottuvuuden suureenosamäärä on itsessään puhdas luku ilman ulottuvuuksia. Joissakin sovelluksissa tilavuuden tai pituuden muutos (vähennys) puristuksessa katsotaan negatiiviseksi, kun taas muutos (lisäys) laajentumisessa tai jännityksessä nimetään positiiviseksi. Puristuskannat ovat tämän yleissopimuksen mukaan negatiivisia ja vetokannat positiivisia.

leikkausjännityksessä materiaalin suorat kulmat (90° kulmat) muuttuvat kooltaan, kun neliöt muotoutuvat vinoneliöiksi, joiden kulmat lähtevät 90°: sta. Näin ollen metalliputken havainnekuvassa oikeassa kulmassa CAF pitelemättömässä putkessa pienenee akuuttiin kulmaan BAF, kun putkea kierretään. Oikean kulman muutos on siis yhtä suuri kuin kulma BAC, jonka tangentti määritelmän mukaan on suhde BC jaettuna AC: llä. Tämä suhde on leikkauskanta, jonka arvo on nolla ilman muodonmuutosta ja tulee yhä suuremmaksi kulman BAC kasvaessa. Leikkauskannat ovat myös dimensiottomia.