Cara Menghitung Rasio Berat-ke-Kekuatan

Rasio berat terhadap kekuatan yang rendah tidak hanya diinginkan di gym. Rasio berat terhadap kekuatan, ketika menggambarkan suatu material, menghubungkan densitas material dengan kemampuannya untuk menahan deformasi permanen atau patah di bawah tekanan. Nilai rasio rendah menunjukkan bahwa materialnya ringan tetapi dapat menahan beban yang signifikan. Nilai tinggi menggambarkan material berat yang berubah bentuk atau mudah pecah. Rasio berat terhadap kekuatan biasanya digunakan dalam bentuk terbalik sebagai rasio kekuatan terhadap berat; itu kemudian disebut kekuatan spesifik material.

Ukur massa benda dengan menggunakan timbangan. Misalnya, jika Anda menentukan rasio berat terhadap kekuatan titanium, timbang titanium dan laporkan massanya dalam gram (g) atau kilogram (kg). Untuk mengubah massa titanium dari gram ke kilogram, bagi massa dengan 1.000. Misalnya, massa 9,014 gram setara dengan 0,009014 kg: 9,014/1000 = 0,009014.

Tentukan volume bahan Untuk sampel berbentuk teratur, gunakan penggaris untuk mengukur dimensi sampel dan menghitung volume dari dimensi. Misalnya, jika bahannya berbentuk kubus dengan panjang sisi 1 cm, volume kubus sama dengan panjang sisi kubus: 1 x 1 x 1 = 1 cm^3. Untuk sampel yang bentuknya tidak beraturan, volume dapat diperoleh dengan proses perpindahan fluida. Ukur ketinggian air dalam gelas ukur sebelum dan sesudah merendam sampel di dalam air. Perubahan ketinggian air setara dengan volume spesimen dalam sentimeter kubik. Misalnya, jika tinggi air sebelum sampel ditambahkan adalah 10 cm^3 dan tinggi air setelah sampel ditambahkan adalah 15 cm^3, volume sampel adalah lima sentimeter kubik: 15 - 10 = 5. Ubah volume yang diberikan dalam sentimeter kubik ke meter kubik dengan membaginya dengan 1 x 10^6. Misalnya, volume 5 cm^3 sama dengan 5 x 10^-6 m^3: 5/1 x 10^6 = 5 x 10^-6.

Hitung massa jenis bahan dengan membagi massa sampel dengan volumenya. Misalnya, sampel titanium yang beratnya 9,014 gram dan menempati dua sentimeter kubik akan memiliki massa jenis 4,507 kilogram per meter kubik: 9,014/1000/(2/1 x 10^6) = 4507.

Tentukan kekuatan ultimat material dari titik balik material kurva tegangan-regangan dengan menelusuri kurva tegangan-regangan material sampai kurva mencapai titik tertinggi. Nilai yang dibaca dari sumbu tegangan, atau sumbu y, adalah kekuatan ultimat material.

Bagilah kerapatan dengan kekuatan pamungkas sampel untuk mendapatkan rasio berat terhadap kekuatan material. Misalnya, titanium memiliki kekuatan pamungkas 434 x 10^6 N/m^2, dan kerapatan 4507 kg/m^3. Rasio berat terhadap kekuatan untuk titanium adalah 1,04 x 10^-5 kg/Nm: 4507/434 x 10^6= 1,04 x 10^-5.

  • Bagikan
instagram viewer