Si vous avez déjà fait des châteaux dans le sable, vous connaissez peut-être l'angle de repos. Versez lentement le sable d'un seau. Il formera un tas en forme de cône. Au fur et à mesure que vous versez plus de sable sur le tas, le tas deviendra plus gros, mais il gardera la même forme de base. Si vous faisiez la même chose avec du sel, du sucre ou un autre matériau granulaire, cela formerait également un tas conique, mais la forme serait légèrement différente. L'angle entre le côté incliné du pieu en forme de cône et l'horizontale variera d'un type de matériau à l'autre. Cet angle est appelé angle de repos.
Facteurs affectant l'angle de repos
Le matériau individuel affectera l'angle de repos, reflet des différents coefficients de friction entre les différentes substances. La taille des particules est un facteur. D'autres facteurs étant égaux, le matériau à grain fin formera un tas moins profond, avec un angle de repos plus petit que les grains plus grossiers. L'humidité affecte l'angle de repos, comme peut le confirmer quiconque a déjà construit un château de sable. Le sable humide a un angle de repos beaucoup plus élevé que le sable sec. Et la méthode par laquelle l'angle de repos est mesuré peut également affecter la mesure.
Méthode de la boîte basculante
Cette méthode est appropriée pour les matériaux à grains fins et non cohésifs, avec une taille de particule individuelle inférieure à 10 mm. Le matériau est placé dans une boîte avec un côté transparent pour observer le matériau d'essai granulaire. Il doit d'abord être de niveau et parallèle à la base de la boîte. La boîte est lentement inclinée à une vitesse d'environ 0,3 degré/seconde. L'inclinaison est arrêtée lorsque le matériau commence à glisser en vrac et l'angle d'inclinaison est mesuré.
Méthode de l'entonnoir fixe
Le matériau est versé à travers un entonnoir pour former un cône. L'extrémité de l'entonnoir doit être maintenue près du cône de croissance et soulevée lentement au fur et à mesure que le tas grandit, afin de minimiser l'impact des particules tombantes. Arrêtez de verser le matériau lorsque le tas atteint une hauteur prédéterminée ou la base une largeur prédéterminée. Plutôt que d'essayer de mesurer directement l'angle du cône résultant, divisez la hauteur par la moitié de la largeur de la base du cône. La tangente inverse de ce rapport est l'angle de repos.
Méthode du cylindre rotatif
Le matériau est placé à l'intérieur d'un cylindre avec au moins une face transparente. Le cylindre tourne à une vitesse fixe et l'observateur regarde le matériau se déplacer à l'intérieur du cylindre en rotation. L'effet est similaire à celui de regarder les vêtements tomber les uns sur les autres dans une sécheuse à rotation lente. Le matériau granulaire prendra un certain angle lorsqu'il s'écoulera à l'intérieur du cylindre rotatif. Cette méthode est recommandée pour obtenir l'angle de repos dynamique et peut différer de l'angle de repos statique mesuré par d'autres méthodes. Lors de la description de l'angle de repos d'une substance, spécifiez toujours la méthode utilisée.