Jeśli kiedykolwiek budowałeś zamki na piasku, być może znasz kąt spoczynku. Powoli wylej piasek z wiadra. Utworzy stos w kształcie stożka. Gdy wsypiesz więcej piasku na stos, stos będzie się powiększał, ale zachowa ten sam podstawowy kształt. Gdybyś zrobił to samo z solą, cukrem lub innym ziarnistym materiałem, również utworzyłby stożkowy stos, ale kształt byłby nieco inny. Kąt między nachyloną stroną stożkowego pala a poziomem będzie się różnić w zależności od rodzaju materiału. Ten kąt nazywa się kątem spoczynku.
Czynniki wpływające na kąt spoczynku
Poszczególny materiał będzie miał wpływ na kąt spoczynku, odzwierciedlając różne współczynniki tarcia między różnymi substancjami. Czynnikiem jest wielkość cząstek. Pozostałe czynniki są równe, materiał drobnoziarnisty utworzy płytszy stos o mniejszym kącie usypu niż grubsze ziarna. Wilgoć wpływa na kąt spoczynku, co może potwierdzić każdy, kto kiedykolwiek zbudował zamek z piasku. Wilgotny piasek ma znacznie większy kąt usypu niż piasek suchy. A metoda pomiaru kąta spoczynku może również wpływać na pomiar.
Metoda przechylanego pudełka
Ta metoda jest odpowiednia dla drobnoziarnistych, niespoistych materiałów o wielkości pojedynczych cząstek poniżej 10 mm. Materiał umieszcza się w pudełku z przezroczystą stroną do obserwacji ziarnistego materiału testowego. Powinien być początkowo równy i równoległy do podstawy pudełka. Pudełko jest powoli przechylane z szybkością około 0,3 stopnia na sekundę. Przechylanie zostaje zatrzymane, gdy materiał zaczyna się sypać luzem i mierzony jest kąt przechyłu.
Naprawiono metodę lejka
Materiał wlewa się przez lejek, tworząc stożek. Końcówka lejka powinna być trzymana blisko rosnącego stożka i powoli podnoszona w miarę wzrostu stosu, aby zminimalizować wpływ spadających cząstek. Przestań wylewać materiał, gdy stos osiągnie ustaloną wysokość lub podstawa ustaloną szerokość. Zamiast próbować bezpośrednio zmierzyć kąt powstałego stożka, podziel wysokość przez połowę szerokości podstawy stożka. Odwrotny tangens tego stosunku to kąt spoczynku.
Metoda z obrotowym cylindrem
Materiał jest umieszczony w cylindrze z co najmniej jedną przezroczystą powierzchnią. Cylinder obraca się ze stałą prędkością, a obserwator obserwuje materiał poruszający się w obracającym się cylindrze. Efekt jest podobny do oglądania ubrań przewracających się na sobie w wolno obracającej się suszarce do ubrań. Granulowany materiał przyjmie określony kąt, gdy będzie przepływał w obracającym się cylindrze. Metoda ta jest zalecana do uzyskania dynamicznego kąta usypu i może różnić się od statycznego kąta usypu mierzonego innymi metodami. Opisując kąt spoczynku substancji, zawsze należy podać stosowaną metodę.