Az alacsony súly / szilárdsági arány nem csak az edzőteremben kívánatos. A tömeg / szilárdság arány, ha leír egy anyagot, az anyag sűrűségét viszonyítja annak képességéhez, hogy nyomás alatt ellenálljon az állandó alakváltozásoknak vagy töréseknek. Az alacsony hányados azt jelzi, hogy az anyag könnyű, de jelentős terhelést képes viselni. A magas értékek olyan nehéz anyagokat írnak le, amelyek könnyen deformálódnak vagy könnyen törnek. A tömeg / szilárdság arányt általában fordított formában használják, mint szilárdság / tömeg arány; ezt az anyag fajlagos szilárdságának nevezzük.
Mérje meg az anyag tömegét a skála segítségével. Például, ha meghatározza a titán tömeg / szilárdság arányát, akkor mérje meg a titánt, és jelentse a tömeg grammban (g) vagy kilogrammban (kg). A titán tömeg grammról kilogrammra való átszámításához ossza el a tömeget 1000-del. Például 9,014 gramm tömeg egyenértékű 0,009014 kg-val: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Határozzuk meg az anyag térfogatát. Rendszeresen formázott mintákhoz vonalzóval mérje meg a minta méretét, és kiszámítsa a térfogatot a méretekből. Például, ha az anyag kocka formájában van, amelynek oldalsó hossza 1 cm, a kocka térfogata megegyezik a kockák oldalsó hosszával: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. Szabálytalan alakú minták esetén a térfogatot folyadék kiszorításával lehet elérni. Mérje meg a vízszintet egy graduált hengerben a minta vízbe merítése előtt és után. A vízszint változása megegyezik a próbadarab köbcentiméterben megadott térfogatával. Például, ha a vízszint a minta hozzáadása előtt 10 cm ^ 3, és a víz szintje a minta hozzáadása után 15 cm ^ 3, akkor a minta térfogata öt köbcentiméter: 15 - 10 = 5. Konvertálja a köbös centiméterben megadott mennyiségeket köbméterre osztva 1 x 10 ^ 6-tal. Például, 5 cm ^ 3 térfogat megegyezik 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6-tal.
Számítsa ki az anyag sűrűségét úgy, hogy elosztja a minta tömegét a térfogatával. Például egy 9,014 gramm súlyú és két köbcentimétert elfoglaló titánminta sűrűsége négyzetméterenként 4 507 kilogramm: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Az anyag végső szilárdságát az anyag feszültség-feszültség görbe fordulási pontjától határozhatja meg az anyag feszültség-feszültség görbe nyomon követésével, amíg a görbe el nem éri a legmagasabb pontot. A feszültségtengelyről vagy y tengelyről leolvasott érték az anyag végső szilárdsága.
Osszuk meg a sűrűséget a minta legnagyobb szilárdságával, hogy megkapjuk az anyag tömeg / szilárdság arányát. Például a titán végső szilárdsága 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2, sűrűsége pedig 4507 kg / m3. A titán tömeg / szilárdság aránya 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.