Madal kaalu ja jõu suhe pole soovitav ainult jõusaalis. Massi ja tugevuse suhe, kui see on materjali kirjeldav, seob materjali tihedust selle võimega taluda püsivaid deformatsioone või purunemisi rõhu all. Madala suhtega väärtused näitavad, et materjal on kerge, kuid võib kanda märkimisväärset koormust. Kõrged väärtused kirjeldavad raskeid materjale, mis deformeeruvad või purunevad kergesti. Massi ja tugevuse suhet kasutatakse tavaliselt tugevuse ja kaalu suhtena pöördvõrdeliselt; seda nimetatakse siis materjali eriliseks tugevuseks.
Mõõtke skaala abil materjali mass. Näiteks kui määrate titaani massi ja kanguse suhte, kaaluge titaan ja teatage mass grammides (g) või kilogrammides (kg). Titaani massi teisendamiseks grammidest kilogrammideks jagage mass 1000-ga. Näiteks 9,014 grammine mass võrdub 0,009014 kg: 9,014 / 1000 = 0,009014.
Määrake materjali maht. Regulaarselt vormitud proovide korral kasutage proovi mõõtmete mõõtmiseks joonlauda ja arvutage mõõtmete järgi ruumala. Näiteks kui materjal on kuubi kujul, mille küljepikkus on 1 cm, võrdub kuubi maht kuubiku küljepikkusega: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. Ebakorrapärase kujuga proovide puhul võib mahu saada vedeliku nihutamise teel. Mõõtke mõõtesilindris veetase enne ja pärast proovi vette sukeldamist. Veetaseme muutus on võrdne proovimahuga kuupsentimeetrites. Näiteks kui veetase enne proovi lisamist on 10 cm ^ 3 ja veetase pärast proovi lisamist 15 cm ^ 3, on proovi maht viis kuupsentimeetrit: 15 - 10 = 5. Teisendage maht kuupsentimeetrites kuupmeetrini jagades 1 x 10 ^ 6. Näiteks maht 5 cm ^ 3 võrdub 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.
Materjali tihedus arvutatakse, jagades proovi massi selle mahuga. Näiteks on titaanproovil, mis kaalub 9,014 grammi ja võtab enda alla kaks kuupsentimeetrit, tihedusega 4 507 kilogrammi kuupmeetri kohta: 9,014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.
Materjali pinge-deformatsiooni kõvera pöördepunktist määrake materjali lõplik tugevus, jälgides materjali pinge-deformatsiooni kõverat, kuni kõver jõuab kõrgeimasse punkti. Pingeteljest ehk y-teljest loetud väärtus on materjali ülim tugevus.
Materjali massi ja tugevuse suhte saamiseks jagage tihedus proovi lõpliku tugevusega. Näiteks on titaani ülitugevus 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2 ja tihedus 4507 kg / m ^ 3. Titaani massi ja tugevuse suhe on 1,04 x 10 ^ -5 kg / Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.