Una relación peso-fuerza baja no solo es deseable en el gimnasio. La relación peso-resistencia, cuando es descriptiva de un material, relaciona la densidad del material con su capacidad para resistir la deformación o fractura permanente bajo presión. Los valores de relación baja indican que el material es liviano pero puede soportar una carga significativa. Los valores altos describen materiales pesados que se deforman o rompen fácilmente. La relación peso /resistencia se usa típicamente en forma inversa como la relación fuerza /peso; luego se denomina resistencia específica del material.
Mida la masa del material utilizando la escala. Por ejemplo, si está determinando la relación peso /resistencia del titanio, pese el titanio e informe la masa en gramos (g) o kilogramos (kg). Para convertir la masa de titanio de gramos a kilogramos, divida la masa por 1,000. Por ejemplo, una masa de 9.014 gramos es equivalente a 0.009014 kg: 9.014 /1000 \u003d 0.009014.
Determine el volumen del material. Para muestras de forma regular, use una regla para medir las dimensiones de la muestra y calcular el volumen a partir de las dimensiones. Por ejemplo, si el material tiene la forma de un cubo con longitudes laterales de 1 cm, el volumen del cubo es igual a la longitud lateral en cubos: 1 x 1 x 1 \u003d 1 cm ^ 3. Para muestras de forma irregular, el volumen puede obtenerse mediante un proceso de desplazamiento de fluido. Mida el nivel del agua en un cilindro graduado antes y después de sumergir la muestra en el agua. El cambio en el nivel del agua es equivalente al volumen de la muestra en centímetros cúbicos. Por ejemplo, si el nivel del agua antes de agregar la muestra es de 10 cm ^ 3 y el nivel del agua después de agregar la muestra es de 15 cm ^ 3, el volumen de la muestra es de cinco centímetros cúbicos: 15 - 10 \u003d 5. Convertir los volúmenes dados en centímetros cúbicos a metros cúbicos dividiendo por 1 x 10 ^ 6. Por ejemplo, un volumen de 5 cm ^ 3 es igual a 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 \u003d 5 x 10 ^ -6.
Calcule la densidad del material dividiendo La masa de la muestra por su volumen. Por ejemplo, una muestra de titanio que pese 9.014 gramos y ocupe dos centímetros cúbicos tendrá una densidad de 4,507 kilogramos por metro en cubos: 9.014 /1000 /(2/1 x 10 ^ 6) \u003d 4507.
Determine el máximo resistencia del material desde el punto de inflexión de la curva de tensión-deformación del material mediante el trazado de la curva de tensión-deformación del material hasta que la curva alcanza su punto más alto. El valor leído desde el eje de tensión, o eje y, es la resistencia máxima del material.
Divida la densidad por la resistencia final de la muestra para obtener la relación peso /resistencia del material . Por ejemplo, el titanio tiene una resistencia máxima de 434 x 10 ^ 6 N /m ^ 2, y una densidad de 4507 kg /m ^ 3. La relación peso /resistencia para el titanio es 1.04 x 10 ^ -5 kg /Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 \u003d 1.04 x 10 ^ -5.
