Az alacsony súly-erő arány nemcsak az edzőteremben kívánatos. Ha a tömeg / szilárdság arány leírja az anyagot, akkor az anyag sűrűségét azzal függ össze, hogy képes-e ellenállni a nyomás alatti maradandó alakváltozásnak vagy törésnek. Az alacsony arányszámok azt jelzik, hogy az anyag könnyű, de jelentős terhelést képes elviselni. A magas értékek olyan nehéz anyagokat írnak le, amelyek könnyen deformálódnak vagy eltörnek. A tömeg / szilárdság arányt általában fordított formában használják, mint szilárdság / tömeg arányt; ezután az anyag fajlagos szilárdságának nevezik.
Mérje meg az anyag tömegét a skála segítségével. Például, ha meghatározza a titán tömeg-szilárdság arányát, lemérje a titánt, és jelentse a tömeget grammban (g) vagy kilogrammban (kg). A titántömeg grammról kilogrammra való átszámításához ossza el a tömeget 1000-gyel. Például 9,014 gramm tömeg 0,009014 kg-nak felel meg: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Határozza meg az anyag térfogatát. Rendszeresen formált mintákhoz használjon vonalzót a minta méreteinek méréséhez, és a méretekből számítsa ki a térfogatot. Például, ha az anyag 1 cm oldalhosszúságú kocka formájában van, akkor a kocka térfogata megegyezik az oldalhosszúsággal: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. Szabálytalan alakú minták esetében a térfogat folyadék kiszorításával érhető el. Mérjük meg a vízszintet egy osztott hengerben a minta vízbe merítése előtt és után. A vízszint változása megegyezik a minta térfogatával köbcentiméterben. Például, ha a vízszint a minta hozzáadása előtt 10 cm ^ 3, a vízszint pedig a minta hozzáadása után 15 cm ^ 3, a minta térfogata öt köbcentiméter: 15 - 10 = 5. Konvertálja a köbcentiméterekben megadott térfogatokat köbméterbe úgy, hogy elosztja 1 x 10 ^ 6-tal. Például az 5 cm ^ 3 térfogat egyenlő 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
Számítsa ki az anyag sűrűségét úgy, hogy a minta tömegét elosztja térfogatával. Például egy 9,014 gramm tömegű és két köbcentimétert elfoglaló titánminta sűrűsége 4507 kilogramm / köbméterenként: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Határozza meg az anyag végső szilárdságát az anyag fordulópontjától feszültség-alakváltozás görbe az anyag feszültség-alakváltozási görbéjének nyomon követésével, amíg a görbe el nem éri az értékét legmagasabb pont. A stressztengelyről vagy y tengelyről leolvasott érték az anyag végső szilárdsága.
Osszuk el a sűrűséget a minta végső szilárdságával, hogy megkapjuk az anyag tömeg / szilárdság arányát. Például a titán végső szilárdsága 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2, sűrűsége 4507 kg / m ^ 3. A titán súly-szilárdság aránya 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.