Nizak omjer težine i snage nije poželjan samo u teretani. Odnos težine i čvrstoće, kada opisuje materijal, povezuje gustoću materijala sa njegovom sposobnošću da izdrži trajne deformacije ili lomove pod pritiskom. Vrijednosti niskog omjera ukazuju na to da je materijal lagan, ali može podnijeti značajno opterećenje. Visoke vrijednosti opisuju teške materijale koji se lako deformiraju ili lome. Omjer težine i čvrstoće obično se koristi u inverznom obliku kao omjer čvrstoće i mase; tada se naziva specifična čvrstoća materijala.
Izmjerite masu materijala pomoću vage. Na primjer, ako utvrđujete omjer težine i čvrstoće titana, izvažite titana i prijavite masu u gramima (g) ili kilogramima (kg). Da biste titansku masu pretvorili iz grama u kilograme, podijelite masu s 1.000. Na primjer, masa od 9,014 grama ekvivalentna je 0,009014 kg: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Odredite volumen materijala. Za uzorke redovito oblikovanog, pomoću ravnala izmjerite dimenzije uzorka i izračunajte volumen iz dimenzija. Na primjer, ako je materijal u obliku kocke s duljinama stranica 1 cm, volumen kocke jednak je kocki duljine stranice: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. Za uzorke nepravilnog oblika volumen se može dobiti postupkom istiskivanja tekućine. Izmjerite razinu vode u graduiranom cilindru prije i nakon potapanja uzorka u vodu. Promjena razine vode ekvivalentna je volumenu uzorka u kubnim centimetrima. Na primjer, ako je razina vode prije dodavanja uzorka 10 cm ^ 3, a razina vode nakon dodavanja uzorka 15 cm ^ 3, volumen uzorka je pet kubnih centimetara: 15 - 10 = 5. Pretvorite volumene dane u kubičnim centimetrima u kubične metre dijeljenjem s 1 x 10 ^ 6. Na primjer, obujam od 5 cm ^ 3 jednak je 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
Izračunajte gustoću materijala dijeljenjem mase uzorka s njegovim volumenom. Na primjer, uzorak titana koji teži 9.014 grama i zauzima dva kubna centimetra imat će gustoću 4.507 kilograma po metru kockanog: 9.014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Utvrdite krajnju čvrstoću materijala od točke okretanja materijala krivulja naprezanje-deformacija praćenjem krivulje naprezanja-deformacija materijala dok krivulja ne dosegne svoje najviša točka. Vrijednost očitana s osi naprezanja ili osi y krajnja je čvrstoća materijala.
Podijelite gustoću s krajnjom čvrstoćom uzorka da se dobije odnos mase i čvrstoće materijala. Na primjer, titan ima krajnju čvrstoću 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2 i gustoću 4507 kg / m ^ 3. Omjer mase i čvrstoće za titan je 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.
