Un faible rapport poids-force est non seulement souhaitable dans le gymnase. Le rapport poids /résistance, lorsqu'il est descriptif d'un matériau, relie la densité du matériau à sa capacité à résister à une déformation permanente ou à une rupture sous pression. Les valeurs de faible rapport indiquent que le matériau est léger mais peut supporter une charge importante. Les valeurs élevées décrivent les matériaux lourds qui se déforment ou se cassent facilement. Le rapport poids /force est typiquement utilisé sous une forme inverse en tant que rapport force /poids; on l'appelle alors la résistance spécifique du matériau.

Mesurez la masse du matériau en utilisant l'échelle. Par exemple, si vous déterminez le rapport poids /résistance du titane, pesez le titane et notez la masse en grammes (g) ou en kilogrammes (kg). Pour convertir la masse de titane de grammes en kilogrammes, divisez la masse par 1.000. Par exemple, une masse de 9,014 grammes équivaut à 0,009014 kg: 9,014 /1000 = 0,009014.

Déterminer le volume du matériau. Pour les échantillons de forme régulière, utilisez une règle pour mesurer les dimensions de l'échantillon et calculer le volume à partir des dimensions. Par exemple, si le matériau est sous la forme d'un cube avec des côtés de 1 cm, le volume du cube est égal au cube latéral: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. Pour les échantillons de forme irrégulière, le volume peut être obtenu par un processus de déplacement de fluide. Mesurer le niveau d'eau dans un cylindre gradué avant et après l'immersion de l'échantillon dans l'eau. La variation du niveau d'eau est équivalente au volume de l'échantillon en centimètres cubes. Par exemple, si le niveau d'eau avant d'ajouter l'échantillon est de 10 cm ^ 3 et le niveau d'eau après addition de l'échantillon est de 15 cm ^ 3, le volume d'échantillon est de cinq centimètres cubes: 15 - 10 = 5. Convertir les volumes en centimètres cubes en mètres cubes en divisant par 1 x 10 ^ 6. Par exemple, un volume de 5 cm ^ 3 équivaut à 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.

Calculer la densité du matériau en divisant la masse de l'échantillon par son volume. Par exemple, un échantillon de titane qui pèse 9,014 grammes et occupe deux centimètres cubes aura une densité de 4 507 kilogrammes par mètre cube: 9,014 /1000 /(2/1 x 10 ^ 6) = 4507.

Déterminer l'ultime la force du matériau à partir du point de retournement de la courbe contrainte-déformation du matériau en traçant la courbe contrainte-déformation du matériau jusqu'à ce que la courbe atteigne son point le plus haut. La valeur lue sur l'axe des contraintes, ou axe des y, est la résistance ultime du matériau.

Diviser la densité par la résistance ultime de l'échantillon pour obtenir le rapport poids /résistance du matériau. . Par exemple, le titane a une résistance maximale de 434 x 10 ^ N /m2 et une densité de 4507 kg /m3. Le rapport poids /résistance du titane est de 1,04 x 10 ^ -5 kg ​​/Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.