Ett lågt förhållande mellan vikt och styrka är inte bara önskvärt i gymmet. Vikt / styrka-förhållandet, när det är beskrivande för ett material, relaterar materialets densitet till dess förmåga att motstå permanent deformation eller fraktur under tryck. Värden med lågt förhållande indikerar att materialet är lätt men kan bära betydande belastning. Höga värden beskriver tunga material som lätt deformeras eller går sönder. Vikt-till-styrka-förhållandet används typiskt i en omvänd form som förhållandet mellan styrka och vikt; det kallas sedan materialets specifika styrka.
Mät materialets massa med hjälp av skalan. Om du till exempel bestämmer viktförhållandet mellan titan, väger du titanet och rapporterar massan i gram (g) eller kg (kg). För att konvertera titanmassan från gram till kilogram, dela massan med 1000. Till exempel motsvarar en massa på 9,014 gram 0,009014 kg: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Bestäm volymen på materialet. För regelbundet formade prover, använd en linjal för att mäta provets mått och beräkna volymen utifrån dimensionerna. Till exempel, om materialet är i form av en kub med sidlängder på 1 cm, är kubens volym lika med kubens sidolängd: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. För oregelbundet formade prover kan volymen erhållas genom en fluidförskjutningsprocess. Mät vattennivån i en graderad cylinder före och efter att provet har sänkts ned i vattnet. Förändringen av vattennivån motsvarar provets volym i kubikcentimeter. Till exempel, om vattennivån före tillsats av provet är 10 cm ^ 3 och vattennivån efter tillsats av provet är 15 cm ^ 3, är provvolymen fem kubikcentimeter: 15 - 10 = 5. Konvertera volymer i kubikcentimeter till kubikmeter genom att dividera med 1 x 10 ^ 6. Till exempel är en volym på 5 cm ^ 3 lika med 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
Beräkna materialets densitet genom att dela provets massa med dess volym. Exempelvis har ett titanprov som väger 9,014 gram och upptar två kubikcentimeter en densitet 4507 kg per meter kubad: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Bestäm materialets ultimata styrka från materialets vändpunkt spänning-spänningskurva genom att spåra spänning-spänningskurvan för materialet tills kurvan når sin högsta punkt. Värdet avläst från stressaxeln, eller y-axeln, är materialets slutliga styrka.
Dela densiteten med provets slutliga hållfasthet för att erhålla materialets vikt / styrka-förhållande. Till exempel har titan en slutlig styrka på 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2 och en densitet på 4507 kg / m ^ 3. Vikt / styrka-förhållandet för titan är 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.