Hvis du noen gang har laget slott i sanden, kan du være kjent med hvilevinkelen. Hell sakte sand ut av en bøtte. Det vil danne en kjegleformet haug. Når du heller mer sand på haugen, blir haugen større, men den vil ha samme grunnleggende form. Hvis du gjorde det samme med salt, sukker eller annet granulært materiale, ville det også danne en konisk haug, men formen ville være litt annerledes. Vinkelen mellom den skrå siden av den koniske formen og den horisontale vil variere fra en type materiale til en annen. Denne vinkelen kalles hvilevinkelen.
Faktorer som påvirker hvilevinkelen
Det individuelle materialet vil påvirke hvilevinkelen, en refleksjon av de forskjellige friksjonskoeffisientene mellom forskjellige stoffer. Partikkelenes størrelse er en faktor. Andre faktorer som er like, vil finkornet materiale danne en grunnere haug, med mindre hvile enn grovere korn. Fukt påvirker hvilevinkelen, som alle som noen gang har bygget et sandslott kan bekrefte. Fuktig sand har en mye høyere hvilevinkel enn tørr sand. Og metoden hvile hvile måles kan også påvirke målingen.
Tilting Box Method
Denne metoden er passende for finkornede, ikke-sammenhengende materialer, med individuell partikkelstørrelse mindre enn 10 mm. Materialet plasseres i en boks med en gjennomsiktig side for å observere det granulære testmaterialet. Den skal i utgangspunktet være plan og parallell med bunnen av boksen. Boksen vippes sakte med en hastighet på omtrent .3 grader / sekund. Vippingen stoppes når materialet begynner å gli i bulk, og vinkelen på tiltingen måles.
Fast traktmetode
Materialet helles gjennom en trakt for å danne en kjegle. Spissen av trakten skal holdes nær den voksende kjeglen og sakte heves når haugen vokser, for å minimere virkningen av fallende partikler. Slutt å helle materialet når bunken når en forutbestemt høyde eller bunnen en forhåndsbestemt bredde. I stedet for å prøve å måle vinkelen på den resulterende kjeglen direkte, del høyden med halv bredden av kjeglen. Den omvendte tangenten til dette forholdet er hvilevinkelen.
Roterende sylindermetode
Materialet plasseres i en sylinder med minst en gjennomsiktig overflate. Sylinderen roteres med en fast hastighet, og observatøren ser på materialet som beveger seg i den roterende sylinderen. Effekten ligner på å se på klær som faller over hverandre i en sakte roterende tørketrommel. Det granulære materialet vil anta en viss vinkel når det strømmer inne i den roterende sylinderen. Denne metoden anbefales for å oppnå den dynamiske hvilevinkelen, og kan variere fra den statiske hvilevinkelen målt ved andre metoder. Når du beskriver hvilevinkelen for et stoff, må du alltid spesifisere metoden som brukes.
