Якщо ви коли-небудь робили замки на піску, вам може бути знайомий кут відпочинку. Повільно висипте пісок з відра. Він сформує конусоподібну купу. Коли ви насипаєте більше піску на ворс, ворс стане більшим, але він збереже незмінну основну форму. Якби ви зробили те саме з сіллю, цукром або іншим гранульованим матеріалом, це також утворило б конусну купу, але форма була б дещо іншою. Кут між похилою стороною конусоподібної палі і горизонталлю буде змінюватися в залежності від типу матеріалу. Цей кут називається кутом упокою.
Фактори, що впливають на кут спокою
Окремий матеріал впливатиме на кут нахилу, відображаючи різні коефіцієнти тертя між різними речовинами. Розмір частинок є фактором. За інших рівних факторів дрібнозернистий матеріал утворює більш дрібну купу, з меншим кутом нахилу, ніж грубі зерна. Волога впливає на кут спочинку, що може підтвердити кожен, хто хоч коли-небудь будував піщаний замок. Вологий пісок має набагато вищий кут нахилу, ніж сухий пісок. І метод, за допомогою якого вимірюється кут нахилу, також може вплинути на вимірювання.
Метод нахилу коробки
Цей метод підходить для дрібнозернистих, які не зв’язуються матеріалів, з розміром окремих частинок менше 10 мм. Матеріал поміщають у коробку з прозорою стороною для спостереження за гранульованим тестовим матеріалом. Спочатку він повинен бути рівним і паралельним підставі коробки. Коробка повільно нахиляється зі швидкістю приблизно .3 градуса / секунду. Нахил припиняють, коли матеріал починає насичуватися навалом, і вимірюють кут нахилу.
Метод фіксованої воронки
Матеріал виливають через лійку, утворюючи конус. Кінець лійки слід тримати близько до зростаючого конуса і повільно піднімати в міру зростання ворсу, щоб мінімізувати вплив падаючих частинок. Зупиніть заливання матеріалу, коли ворс досягне заданої висоти або основи заданої ширини. Замість того, щоб намагатися виміряти кут отриманого конуса безпосередньо, розділіть висоту на половину ширини основи конуса. Обернена тангенс цього співвідношення є кутом упокою.
Метод обертового циліндра
Матеріал розміщений у циліндрі з принаймні однією прозорою поверхнею. Циліндр обертається з фіксованою швидкістю, і спостерігач спостерігає за матеріалом, що рухається всередині обертового циліндра. Ефект схожий на те, як спостерігати, як одяг накидається один на одного в повільно обертовій сушарці для одягу. Гранульований матеріал буде приймати певний кут, коли він протікає всередині обертового циліндра. Цей метод рекомендується для отримання динамічного кута спочинку і може відрізнятися від статичного кута упокою, виміряного іншими методами. Описуючи кут спочивання речовини, завжди вказуйте використовуваний метод.