Se você já fez castelos na areia, talvez esteja familiarizado com o ângulo de repouso. Lentamente despeje areia de um balde. Ele irá formar uma pilha em forma de cone. Quando você derramar mais areia na pilha, a pilha ficará maior, mas manterá a mesma forma básica. Se você fizesse a mesma coisa com sal, açúcar ou algum outro material granular, também formaria uma pilha cônica, mas a forma seria um pouco diferente. O ângulo entre o lado inclinado da pilha em forma de cone e a horizontal varia de um tipo de material para outro. Esse ângulo é chamado de ângulo de repouso.
Fatores que afetam o ângulo de repouso
O material individual afetará o ângulo de repouso, um reflexo dos diferentes coeficientes de atrito entre diferentes substâncias. O tamanho das partículas é um fator. Outros fatores sendo iguais, o material de grão fino formará uma pilha mais rasa, com um ângulo de repouso menor que os grãos mais grossos. A umidade afeta o ângulo de repouso, como qualquer um que já construiu um castelo de areia pode confirmar. A areia úmida tem um ângulo de repouso muito maior que a areia seca. E o método pelo qual o ângulo de repouso é medido também pode afetar a medição.
Método da Caixa de Inclinação
Este método é apropriado para materiais de grão fino, não coesivos, com tamanho de partícula individual. menos de 10 mm. O material é colocado dentro de uma caixa com um lado transparente para observar o material de teste granular. Inicialmente deve ser nivelado e paralelo à base da caixa. A caixa é inclinada lentamente a uma taxa de aproximadamente 0,3 graus /segundo. A inclinação é interrompida quando o material começa a deslizar em massa, e o ângulo da inclinação é medido.
Método do funil fixo
O material é derramado através de um funil para formar um cone. A ponta do funil deve ser mantida próxima ao cone de crescimento e aumentada lentamente à medida que a pilha cresce, para minimizar o impacto da queda de partículas. Pare de derramar o material quando a pilha atingir uma altura predeterminada ou a base de uma largura predeterminada. Em vez de tentar medir o ângulo do cone resultante diretamente, divida a altura pela metade da largura da base do cone. A tangente inversa desta relação é o ângulo de repouso.
Método de cilindro giratório
O material é colocado dentro de um cilindro com pelo menos uma face transparente. O cilindro é girado a uma velocidade fixa e o observador observa o material se movendo dentro do cilindro rotativo. O efeito é semelhante ao de ver as roupas caírem umas sobre as outras em um secador de roupa girando lentamente. O material granular assumirá um certo ângulo à medida que flui dentro do cilindro rotativo. Este método é recomendado para obter o ângulo dinâmico de repouso e pode variar do ângulo de repouso estático medido por outros métodos. Ao descrever o ângulo de repouso de uma substância, sempre especifique o método usado.
