Hvordan beregne en vekt-til-styrke-forhold

Et lavt forhold mellom vekt og styrke er ikke bare ønskelig i treningsstudioet. Vekt-til-styrke-forholdet, når det er beskrivende for et materiale, relaterer materialets tetthet til dets evne til å motstå permanent deformasjon eller brudd under trykk. Verdier med lavt forhold indikerer at materialet er lett, men kan bære betydelig belastning. Høye verdier beskriver tunge materialer som lett deformeres eller går i stykker. Vekt-til-styrke-forholdet brukes vanligvis i en omvendt form som forholdet mellom styrke og vekt; det blir da betegnet materialets spesifikke styrke.

Mål massen av materialet ved hjelp av skalaen. Hvis du for eksempel bestemmer vektforholdet mellom titan, veier du titanet og rapporterer massen i gram (g) eller kg (kg). For å konvertere titanmassen fra gram til kilo, del massen med 1000. For eksempel tilsvarer en masse på 9,014 gram 0,009014 kg: 9,014 / 1000 = 0,009014.

Bestem volumet på materialet. For regelmessig formede prøver, bruk en linjal for å måle dimensjonene på prøven og beregne volumet fra dimensjonene. For eksempel, hvis materialet er i form av en kube med sidelengder på 1 cm, er kubens volum lik sidelengden med kubikk: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. For uregelmessig formede prøver kan volumet oppnås ved en prosess med flytende fortrengning. Mål vannstanden i en gradert sylinder før og etter å ha nedsenket prøven i vannet. Endringen i vannstand tilsvarer prøvenes volum i kubikkcentimeter. For eksempel, hvis vannstanden før tilsetning av prøven er 10 cm ^ 3 og vannstanden etter tilsetning av prøven er 15 cm ^ 3, er prøvevolumet fem kubikkcentimeter: 15 - 10 = 5. Konverter volumer gitt i kubikkcentimeter til kubikkmeter ved å dele med 1 x 10 ^ 6. For eksempel tilsvarer et volum på 5 cm ^ 3 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.

instagram story viewer

Beregn materialets tetthet ved å dele massen av prøven med volumet. For eksempel vil en titanprøve som veier 9,014 gram og opptar to kubikkcentimeter, ha en tetthet 4,507 kilo per kubikkmeter: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.

Bestem materialets ultimate styrke fra materialets vendepunkt spenning-spenningskurve ved å spore spenning-spenningskurven til materialet til kurven når sin høyeste punkt. Verdien som leses fra spenningsaksen, eller y-aksen, er materialets ultimate styrke.

Del tettheten med prøvenes sluttstyrke for å oppnå materialets vekt-styrke-forhold. For eksempel har titan en sluttstyrke på 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2, og en tetthet på 4507 kg / m ^ 3. Vekt-til-styrke-forholdet for titan er 1,04 x 10 ^ -5 kg ​​/ Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.

Teachs.ru
  • Dele
instagram viewer