Un raport scăzut dintre greutate și forță nu este de dorit doar în sală. Raportul greutate-forță, când este descriptiv al unui material, raportează densitatea materialului la capacitatea sa de a rezista la deformare permanentă sau fractură sub presiune. Valorile cu raport scăzut indică faptul că materialul este ușor, dar poate suporta o sarcină semnificativă. Valorile ridicate descriu materialele grele care se deformează sau se rup. Raportul greutate-forță este de obicei utilizat într-o formă inversă ca raport putere-greutate; este denumită apoi rezistența specifică a materialului.
Măsurați masa materialului folosind cantarul. De exemplu, dacă stabiliți raportul greutate-forță al titanului, cântăriți titanul și raportați masa în grame (g) sau kilograme (kg). Pentru a converti masa de titan de la grame la kilograme, împărțiți masa cu 1.000. De exemplu, o masă de 9.014 grame este echivalentă cu 0.009014 kg: 9.014 / 1000 = 0.009014.
Determinați volumul materialului. Pentru probe cu formă regulată, utilizați o riglă pentru a măsura dimensiunile eșantionului și pentru a calcula volumul din dimensiuni. De exemplu, dacă materialul are forma unui cub cu lungimi laterale de 1 cm, volumul cubului este egal cu lungimea laterală cubă: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. Pentru probele cu formă neregulată, volumul poate fi obținut printr-un proces de deplasare a fluidului. Măsurați nivelul apei într-un cilindru gradat înainte și după scufundarea eșantionului în apă. Modificarea nivelului apei este echivalentă cu volumul epruvetei în centimetri cubi. De exemplu, dacă nivelul apei înainte de adăugarea eșantionului este de 10 cm ^ 3 și nivelul apei după adăugarea eșantionului este de 15 cm ^ 3, volumul eșantionului este de cinci centimetri cubi: 15 - 10 = 5. Conversia volumelor date în centimetri cubi la metri cubi prin împărțirea cu 1 x 10 ^ 6. De exemplu, un volum de 5 cm ^ 3 este egal cu 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
Calculați densitatea materialului împărțind masa eșantionului la volumul său. De exemplu, un eșantion de titan care cântărește 9,014 grame și ocupă doi centimetri cubi va avea o densitate de 4.507 kilograme pe metru cub: 9.014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Determinați rezistența finală a materialului de la punctul de cotitură al curbei de eforturi a materialelor, urmărind curba tensiune-efort a materialului până când curba atinge punctul cel mai înalt. Valoarea citită din axa de efort, sau axa y, este rezistența finală a materialului.
Împărțiți densitatea la puterea finală a eșantionului pentru a obține raportul dintre greutatea și forța materialului. De exemplu, titanul are o rezistență finală de 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2 și o densitate de 4507 kg / m ^ 3. Raportul greutate-forță pentru titan este 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.