Nízký poměr hmotnosti a síly není žádoucí pouze v tělocvičně. Poměr hmotnosti k pevnosti, když je popisný pro materiál, souvisí s hustotou materiálu a jeho schopností odolat trvalé deformaci nebo lomu pod tlakem. Nízké hodnoty poměru znamenají, že materiál je lehký, ale unese značné zatížení. Vysoké hodnoty popisují těžké materiály, které se snadno deformují nebo lámou. Poměr hmotnosti k pevnosti se obvykle používá v inverzní formě jako poměr pevnosti k hmotnosti; pak se nazývá specifická pevnost materiálu.
Změřte hmotnost materiálu pomocí stupnice. Například pokud určujete poměr hmotnosti k síle titanu, zvažte titan a udejte hmotnost v gramech (g) nebo kilogramech (kg). Chcete-li převést titanovou hmotu z gramů na kilogramy, vydělte ji 1000. Například hmotnost 9,014 gramů odpovídá 0,009014 kg: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Určete objem materiálu. U pravidelně tvarovaných vzorků použijte pravítko k měření rozměrů vzorku a výpočtu objemu z rozměrů. Například pokud je materiál ve formě krychle o délce strany 1 cm, objem krychle se rovná krychle délky strany: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. U vzorků nepravidelného tvaru lze objem získat procesem vytěsňování tekutiny. Změřte hladinu vody v odměrném válci před a po ponoření vzorku do vody. Změna hladiny vody je ekvivalentní objemu vzorku v kubických centimetrech. Například pokud je hladina vody před přidáním vzorku 10 cm ^ 3 a hladina vody po přidání vzorku je 15 cm ^ 3, objem vzorku je pět centimetrů krychlových: 15 - 10 = 5. Převádějte objemy uvedené v centimetrech krychlových na metry krychlové dělením 1 x 10 ^ 6. Například objem 5 cm ^ 3 se rovná 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
Vypočítejte hustotu materiálu dělením hmotnosti vzorku jeho objemem. Například titanový vzorek, který váží 9,014 gramu a zaujímá dva kubické centimetry, bude mít hustotu 4,507 kilogramu na metr krychlový: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Určete konečnou pevnost materiálu z bodu obratu materiálu křivka napětí-deformace sledováním křivky napětí-deformace materiálu, dokud křivka nedosáhne své nejvyšší bod. Hodnota načtená z osy napětí nebo z osy y je konečnou pevností materiálu.
Vydělte hustotu konečnou pevností vzorku, abyste získali poměr hmotnosti k pevnosti materiálu. Například titan má maximální pevnost 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2 a hustotu 4507 kg / m ^ 3. Poměr hmotnosti k pevnosti pro titan je 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.