Dacă ați făcut vreodată castele în nisip, s-ar putea să vă familiarizați cu unghiul de odihnă. Se toarnă încet nisipul dintr-o găleată. Va forma o grămadă în formă de con. Pe măsură ce turnați mai mult nisip pe grămadă, grămada va deveni mai mare, dar va păstra aceeași formă de bază. Dacă ați face același lucru cu sare, zahăr sau alt material granular, ar forma și o grămadă conică, dar forma ar fi ușor diferită. Unghiul dintre partea înclinată a grămezii în formă de con și orizontală va varia de la un tip de material la altul. Acest unghi se numește unghiul de odihnă.
Factorii care afectează unghiul de odihnă
Materialul individual va afecta unghiul de repaus, o reflectare a diferiților coeficienți de frecare dintre diferite substanțe. Mărimea particulelor este un factor. Alți factori fiind egali, materialul cu granulație fină va forma un teanc mai puțin adânc, cu un unghi de repaus mai mic decât boabele mai grosiere. Umezeala afectează unghiul de odihnă, așa cum poate confirma oricine a construit vreodată un castel de nisip. Nisipul umed are un unghi de repaus mult mai mare decât nisipul uscat. Și metoda prin care se măsoară unghiul de odihnă poate afecta și măsurarea.
Metoda de înclinare a cutiei
Această metodă este adecvată pentru materialele cu granulație fină, necoezive, cu dimensiunea particulelor individuale mai mică de 10 mm. Materialul este plasat într-o cutie cu o latură transparentă pentru a observa materialul de testare granular. Ar trebui să fie inițial nivelat și paralel cu baza cutiei. Cutia este înclinată încet la o rată de aproximativ .3 grade / secundă. Înclinarea este oprită când materialul începe să alunece în vrac și se măsoară unghiul înclinării.
S-a remediat metoda pâlniei
Materialul este turnat printr-o pâlnie pentru a forma un con. Vârful pâlniei trebuie ținut aproape de conul în creștere și ridicat încet pe măsură ce grămada crește, pentru a minimiza impactul căderii particulelor. Opriți turnarea materialului atunci când grămada atinge o înălțime predeterminată sau baza o lățime predeterminată. În loc să încercați să măsurați direct unghiul conului rezultat, împărțiți înălțimea la jumătate din lățimea bazei conului. Tangenta inversă a acestui raport este unghiul de repaus.
Metoda cilindrului rotativ
Materialul este plasat într-un cilindru cu cel puțin o față transparentă. Cilindrul este rotit la o viteză fixă și observatorul urmărește materialul care se mișcă în interiorul cilindrului care se rotește. Efectul este similar cu vizionarea hainelor care se prăbușesc una peste alta într-un uscător de haine cu rotație lentă. Materialul granular va avea un anumit unghi pe măsură ce curge în interiorul cilindrului rotativ. Această metodă este recomandată pentru obținerea unghiului dinamic de odihnă și poate varia de la unghiul static de odihnă măsurat prin alte metode. Când descrieți unghiul de odihnă pentru o substanță, specificați întotdeauna metoda utilizată.