Ett lågt vikt-till-styrka-förhållande är inte bara önskvärt i gymmet. Vikt-till-styrka-förhållandet, när det är beskrivande för ett material, relaterar materialets densitet till dess förmåga att motstå permanent deformation eller sprick under tryck. Värden med låga förhållanden indikerar att materialet är lätt men kan ha betydande belastning. Höga värden beskriver tunga material som deformeras eller bryts lätt. Vikt-till-styrka-förhållandet används vanligen i en omvänd form som styrka-till-vikt-förhållandet; det benämns sedan materialets specifika styrka.
Mät materialets massa med skalan. Om du till exempel bestämmer vikt-till-styrka-förhållandet för titan, väger du titan och rapporterar massan i gram (g) eller kilogram (kg). För att konvertera titanmassan från gram till kilogram, dela massan med 1 000. Till exempel är en massa av 9,014 gram ekvivalent med 0,009014 kg: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Bestäm materialets volym. För regelbundet formade prover, använd en linjal för att mäta provets dimensioner och beräkna volymen från dimensionerna. Om materialet till exempel är i form av en kub med sidolängder på 1 cm, är kubens volym lika med sidolängden: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. För oregelbundet formade prover kan volymen erhållas genom en process med fluidförskjutning. Mät vattennivån i en graderad cylinder före och efter provningen i vattnet. Förändringen i vattennivå motsvarar provets volym i kubikcentimeter. Om till exempel vattennivån innan provet tillsätts är 10 cm ^ 3 och vattennivån efter tillsättningen av provet är 15 cm ^ 3 är provvolymen fem kubikcentimeter: 15 - 10 = 5. Konvertera volymer som anges i kubikcentimeter till kubikmeter genom att dela med 1 x 10 ^ 6. Till exempel är en volym av 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 täthet 4 507 kg per meter kubbigt: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Bestäm den ultimata styrkan hos materialet från vändpunkten för materialens spänning-töjningskurva genom att spåra materialets spänningskraftkurva tills kurvan når sin högsta punkt. Värdet avläst från spänningsaxeln, eller y-axeln, är materialets ultimata styrka.
Dela upp densiteten med den slutliga styrkan hos provet för att erhålla materialets vikt-till-styrka-förhållande. Exempelvis har titan en slutstyrka på 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2 och en densitet på 4507 kg / m ^ 3. Vikt-till-styrka-förhållandet för titan är 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.