Низьке співвідношення ваги до сили не тільки бажане у спортзалі. Співвідношення ваги до міцності, коли описує матеріал, пов'язує щільність матеріалу з його здатністю витримувати постійні деформації або руйнування під тиском. Низькі коефіцієнти вказують на те, що матеріал має невелику вагу, але може нести значне навантаження. Високі значення описують важкі матеріали, які легко деформуються або руйнуються. Відношення ваги до міцності, як правило, використовують у зворотній формі як відношення міцності до ваги; це потім називають питомою міцністю матеріалу.
Виміряйте масу матеріалу за допомогою шкали. Наприклад, якщо ви визначаєте співвідношення ваги до сили титану, зважте титан і повідомте про масу в грамах (г) або кілограмах (кг). Щоб перетворити титанову масу з грамів у кілограми, розділіть масу на 1000. Наприклад, маса 9,014 грам еквівалентна 0,009014 кг: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Визначте об’єм матеріалу. Для зразків регулярної форми використовуйте лінійку для вимірювання розмірів зразка та обчислення об’єму за розмірами. Наприклад, якщо матеріал має форму куба з довжиною сторін 1 см, об’єм куба дорівнює кубічній довжині сторони: 1 х 1 х 1 = 1 см ^ 3. Для зразків неправильної форми об'єм може бути отриманий шляхом витіснення рідини. Виміряйте рівень води в градуйованому балоні до і після занурення зразка у воду. Зміна рівня води еквівалентна об'єму зразка в кубічних сантиметрах. Наприклад, якщо рівень води перед додаванням проби дорівнює 10 см ^ 3, а рівень води після додавання проби дорівнює 15 см ^ 3, об’єм проби становить п’ять кубічних сантиметрів: 15 - 10 = 5. Перетворіть обсяги, дані в кубічних сантиметрах, у кубічні метри, поділивши на 1 х 10 ^ 6. Наприклад, об'єм 5 см ^ 3 дорівнює 5 х 10 ^ -6 м ^ 3: 5/1 х 10 ^ 6 = 5 х 10 ^ -6.
Обчисліть щільність матеріалу, поділивши масу зразка на його об’єм. Наприклад, зразок титану, який важить 9,014 грам і займає два кубічні сантиметри, матиме щільність 4 507 кілограмів на метр кубічного: 9,014 / 1000 / (2/1 х 10 ^ 6) = 4507.
Визначте граничну міцність матеріалу з точки повороту матеріалу крива напруження-деформація шляхом відстеження кривої напруги-деформації матеріалу, поки крива не досягне свого найвища точка. Значення, відчитане з осі напружень або осі y, є граничною міцністю матеріалу.
Розділіть щільність на граничну міцність зразка, щоб отримати відношення ваги до міцності матеріалу. Наприклад, титан має граничну міцність 434 х 10 ^ 6 Н / м ^ 2 і щільність 4507 кг / м ^ 3. Співвідношення ваги до міцності для титану становить 1,04 х 10 ^ -5 кг / Нм: 4507/434 х 10 ^ 6 = 1,04 х 10 ^ -5.