Μια χαμηλή αναλογία βάρους προς δύναμη δεν είναι μόνο επιθυμητή στο γυμναστήριο. Ο λόγος βάρους προς αντοχή, όταν είναι περιγραφικός ενός υλικού, συνδέει την πυκνότητα του υλικού με την ικανότητά του να αντέχει σε μόνιμη παραμόρφωση ή θραύση υπό πίεση. Οι τιμές χαμηλής αναλογίας δείχνουν ότι το υλικό είναι ελαφρύ αλλά μπορεί να φέρει σημαντικό φορτίο. Οι υψηλές τιμές περιγράφουν βαριά υλικά που παραμορφώνονται ή σπάνε εύκολα. Ο λόγος βάρους προς δύναμη χρησιμοποιείται συνήθως σε αντίστροφη μορφή ως λόγος αντοχής προς βάρος. Στη συνέχεια ορίζεται η ειδική αντοχή του υλικού.
Μετρήστε τη μάζα του υλικού χρησιμοποιώντας την κλίμακα. Για παράδειγμα, εάν προσδιορίζετε τη σχέση βάρους προς δύναμη του τιτανίου, ζυγίστε το τιτάνιο και αναφέρετε τη μάζα σε γραμμάρια (g) ή χιλιόγραμμα (kg). Για να μετατρέψετε τη μάζα τιτανίου από γραμμάρια σε κιλά, διαιρέστε τη μάζα με 1.000. Για παράδειγμα, μια μάζα 9,014 γραμμάρια ισοδυναμεί με 0,009014 kg: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Προσδιορίστε τον όγκο του υλικού. Για τακτικά διαμορφωμένα δείγματα, χρησιμοποιήστε έναν χάρακα για να μετρήσετε τις διαστάσεις του δείγματος και να υπολογίσετε τον όγκο από τις διαστάσεις. Για παράδειγμα, εάν το υλικό έχει τη μορφή κύβου με πλευρικά μήκη 1 cm, ο όγκος του κύβου ισούται με το κύβος πλευρικού μήκους: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. Για ακανόνιστα διαμορφωμένα δείγματα, ο όγκος μπορεί να ληφθεί με μια διαδικασία μετατόπισης υγρού. Μετρήστε τη στάθμη του νερού σε βαθμονομημένο κύλινδρο πριν και μετά τη βύθιση του δείγματος στο νερό. Η μεταβολή της στάθμης του νερού είναι ισοδύναμη με τον όγκο του δείγματος σε κυβικά εκατοστά. Για παράδειγμα, εάν η στάθμη του νερού πριν από την προσθήκη του δείγματος είναι 10 cm ^ 3 και η στάθμη του νερού μετά την προσθήκη του δείγματος είναι 15 cm ^ 3, ο όγκος του δείγματος είναι πέντε κυβικά εκατοστά: 15 - 10 = 5. Μετατροπή όγκων που δίνονται σε κυβικά εκατοστά σε κυβικά μέτρα διαιρώντας με 1 x 10 ^ 6. Για παράδειγμα, ένας όγκος 5 cm ^ 3 ισούται με 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
Υπολογίστε την πυκνότητα του υλικού διαιρώντας τη μάζα του δείγματος με τον όγκο του. Για παράδειγμα, ένα δείγμα τιτανίου που ζυγίζει 9,014 γραμμάρια και καταλαμβάνει δύο κυβικά εκατοστά θα έχει πυκνότητα 4,507 κιλά ανά μέτρο σε κύβους: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Προσδιορίστε την απόλυτη αντοχή του υλικού από το σημείο καμπής του υλικού καμπύλη τάσης-καταπόνησης εντοπίζοντας την καμπύλη τάσης-καταπόνησης του υλικού μέχρι να φτάσει η καμπύλη το ΨΗΛΟΤΕΡΟ ΣΗΜΕΙΟ. Η τιμή που διαβάζεται από τον άξονα τάσης, ή τον άξονα y, είναι η απόλυτη αντοχή του υλικού.
Διαιρέστε την πυκνότητα με την τελική αντοχή του δείγματος για να λάβετε την αναλογία βάρους προς δύναμη του υλικού. Για παράδειγμα, το τιτάνιο έχει τελική αντοχή 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2 και πυκνότητα 4507 kg / m ^ 3. Η αναλογία βάρους προς αντοχή για τιτάνιο είναι 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.