Низкое соотношение веса и силы желательно не только в тренажерном зале. Отношение веса к прочности при описании материала связывает плотность материала с его способностью противостоять остаточной деформации или разрушению под давлением. Низкие значения отношения указывают на то, что материал легкий, но может выдерживать значительную нагрузку. Высокие значения относятся к тяжелым материалам, которые легко деформируются или ломаются. Отношение веса к прочности обычно используется в обратной форме как отношение прочности к весу; тогда это называется удельной прочностью материала.
Измерьте массу материала с помощью весов. Например, если вы определяете отношение веса к прочности титана, взвесьте титан и укажите массу в граммах (г) или килограммах (кг). Чтобы перевести массу титана из граммов в килограммы, разделите массу на 1000. Например, масса 9,014 грамма эквивалентна 0,009014 кг: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Определите объем материала. Для образцов правильной формы используйте линейку для измерения размеров образца и вычисления объема по размерам. Например, если материал имеет форму куба с длиной стороны 1 см, объем куба равен длине стороны в кубе: 1 x 1 x 1 = 1 см ^ 3. Для образцов неправильной формы объем может быть получен путем вытеснения жидкости. Измерьте уровень воды в градуированном цилиндре до и после погружения образца в воду. Изменение уровня воды эквивалентно объему образца в кубических сантиметрах. Например, если уровень воды перед добавлением пробы составляет 10 см ^ 3, а уровень воды после добавления пробы составляет 15 см ^ 3, объем пробы составляет пять кубических сантиметров: 15-10 = 5. Преобразуйте объемы, выраженные в кубических сантиметрах, в кубические метры, разделив их на 1 x 10 ^ 6. Например, объем 5 см ^ 3 равен 5 x 10 ^ -6 м ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
Рассчитайте плотность материала, разделив массу образца на его объем. Например, образец титана, который весит 9,014 грамма и занимает два кубических сантиметра, будет иметь плотность 4507 килограммов на кубический метр: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Определите предел прочности материала от точки поворота материала. кривая напряжения-деформации путем отслеживания кривой напряжения-деформации материала до тех пор, пока кривая не достигнет своего высшая точка. Значение, считываемое с оси напряжений или оси Y, является пределом прочности материала.
Разделите плотность на предел прочности образца, чтобы получить отношение веса к прочности материала. Например, титан имеет предел прочности 434 x 10 ^ 6 Н / м ^ 2 и плотность 4507 кг / м ^ 3. Отношение веса к прочности для титана составляет 1,04 x 10 ^ -5 кг / Нм: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.
