Metode Menentukan Sudut Istirahat

Jika Anda pernah membuat istana di pasir, Anda mungkin tidak asing lagi dengan sudut istirahat. Perlahan tuangkan pasir dari ember. Ini akan membentuk tumpukan berbentuk kerucut. Saat Anda menuangkan lebih banyak pasir ke tumpukan, tumpukan akan menjadi lebih besar, tetapi bentuknya akan tetap sama. Jika Anda melakukan hal yang sama dengan garam, gula atau bahan granular lainnya, itu juga akan membentuk tumpukan kerucut, tetapi bentuknya akan sedikit berbeda. Sudut antara sisi miring tumpukan berbentuk kerucut dan horizontal akan bervariasi dari satu jenis bahan ke jenis bahan lainnya. Sudut ini disebut sudut istirahat.

Bahan individu akan mempengaruhi sudut istirahat, refleksi dari koefisien gesekan yang berbeda antara zat yang berbeda. Ukuran partikel adalah faktor. Faktor lain dianggap sama, bahan berbutir halus akan membentuk tumpukan yang lebih dangkal, dengan sudut istirahat yang lebih kecil daripada butiran yang lebih kasar. Kelembaban mempengaruhi sudut istirahat, seperti yang dapat dipastikan oleh siapa saja yang pernah membangun istana pasir. Pasir lembab memiliki sudut istirahat yang jauh lebih tinggi daripada pasir kering. Dan metode pengukuran sudut istirahat juga dapat mempengaruhi pengukuran.

Metode ini sesuai untuk bahan non-kohesif berbutir halus, dengan ukuran partikel individu kurang dari 10 mm. Bahan ditempatkan di dalam kotak dengan sisi transparan untuk mengamati bahan uji granular. Awalnya harus rata dan sejajar dengan dasar kotak. Kotak dimiringkan secara perlahan dengan kecepatan sekitar 0,3 derajat/detik. Kemiringan dihentikan ketika material mulai meluncur dalam jumlah besar, dan sudut kemiringan diukur.

Bahan dituangkan melalui corong untuk membentuk kerucut. Ujung corong harus dipegang dekat dengan kerucut yang tumbuh dan perlahan-lahan diangkat saat tumpukan tumbuh, untuk meminimalkan dampak partikel yang jatuh. Hentikan penuangan material ketika tumpukan mencapai ketinggian yang telah ditentukan atau alas dengan lebar yang telah ditentukan. Daripada mencoba mengukur sudut kerucut yang dihasilkan secara langsung, bagilah tinggi dengan setengah lebar dasar kerucut. Tangen kebalikan dari rasio ini adalah sudut istirahat.

Bahan ditempatkan di dalam silinder dengan setidaknya satu wajah transparan. Silinder diputar dengan kecepatan tetap dan pengamat mengamati material bergerak di dalam silinder yang berputar. Efeknya mirip dengan menonton pakaian berjatuhan satu sama lain dalam pengering pakaian yang berputar perlahan. Bahan granular akan mengasumsikan sudut tertentu saat mengalir di dalam silinder yang berputar. Metode ini direkomendasikan untuk mendapatkan sudut diam dinamis, dan dapat berbeda dari sudut diam statis yang diukur dengan metode lain. Saat menjelaskan sudut istirahat suatu zat, selalu tentukan metode yang digunakan.