Низьке співвідношення ваги та сили не бажане лише у спортзалі. Відношення ваги до міцності, коли описується матеріал, пов'язує щільність матеріалу з його здатністю протистояти постійній деформації або руйнуванню під тиском. Значення з низьким співвідношенням вказують на те, що матеріал має малу вагу, але може нести значне навантаження. Високі значення описують важкі матеріали, які легко деформуються або руйнуються. Відношення ваги до міцності, як правило, використовується у зворотному вигляді як відношення міцності до ваги; її називають питомою міцністю матеріалу.
Виміряйте масу матеріалу за допомогою шкали. Наприклад, якщо ви визначаєте співвідношення ваги до міцності титану, зважте титан і повідомте про масу в грамах (г) або кілограмах (кг). Щоб перетворити титанову масу з грамів на кілограми, поділіть масу на 1000. Наприклад, маса 9,014 грам еквівалентна 0,009014 кг: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Визначте об’єм матеріалу. Для регулярно сформованих зразків використовуйте лінійку, щоб виміряти розміри зразка та обчислити об’єм за розмірами. Наприклад, якщо матеріал у формі куба з довжиною сторони 1 см, об'єм куба дорівнює кубічній довжині: 1 х 1 х 1 = 1 см ^ 3. Для зразків неправильної форми об'єм може бути отриманий шляхом витіснення рідини. Виміряйте рівень води в градуйованому балоні до і після занурення зразка у воду. Зміна рівня води еквівалентна об'єму зразка в кубічних сантиметрах. Наприклад, якщо рівень води перед додаванням проби становить 10 см ^ 3, а рівень води після додавання проби становить 15 см ^ 3, об'єм вибірки становить п'ять кубічних сантиметрів: 15 - 10 = 5. Перетворіть обсяги, наведені в кубічні сантиметри до кубічних метрів діленням на 1 х 10 ^ 6. Наприклад, об’єм 5 см ^ 3 дорівнює 5 х 10 ^ -6 м ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
Обчисліть щільність матеріалу, поділивши масу зразка на його об’єм. Наприклад, зразок титану, який важить 9.014 грам і займає два кубічні сантиметри, матиме щільність 4507 кілограмів на метр куб: 9.014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Визначте граничну міцність матеріалу від точки повороту кривої напруження деформації матеріалів, простеживши криву напруження та деформації матеріалу, поки крива не досягне своєї найвищої точки. Значення, прочитане з осі напруження, або осі у, - це гранична міцність матеріалу.
Розділіть щільність на граничну міцність зразка, щоб отримати співвідношення ваги до міцності матеріалу. Наприклад, титан має граничну міцність 434 х 10 ^ 6 Н / м ^ 2 та щільність 4507 кг / м ^ 3. Співвідношення ваги до міцності для титану становить 1,04 x 10 ^ -5 кг / Нм: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.