Si alguna vez has hecho castillos en la arena, puedes estar familiarizado con el ángulo de reposo. Verter lentamente la arena de un cubo. formará una pila en forma de cono. A medida que vierta más arena en la pila, la pila se hará más grande, pero mantendrá la misma forma básica. Si hiciera lo mismo con sal, azúcar o algún otro material granular, también formaría una pila cónica, pero la forma sería ligeramente diferente. El ángulo entre el lado inclinado de la pila en forma de cono y la horizontal variará de un tipo de material a otro. Este ángulo se llama el ángulo de reposo.
Factores que afectan el ángulo de reposo.
El material individual afectará el ángulo de reposo, un reflejo de los diferentes coeficientes de fricción entre diferentes sustancias. El tamaño de las partículas es un factor. siendo iguales otros factores, el material de grano fino formará una pila menos profunda, con un ángulo de reposo más pequeño que los granos más gruesos. La humedad afecta el ángulo de reposo, como puede confirmar cualquier persona que haya construido un castillo de arena. La arena húmeda tiene un ángulo de reposo mucho más alto que la arena seca. y el método por el cual se mide el ángulo de reposo también puede afectar la medición.
método de caja basculante
este método es apropiado para materiales no cohesivos de grano fino, con un tamaño de partícula individual inferior a 10 mm. El material se coloca dentro de una caja con un lado transparente para observar el material de prueba granular. inicialmente debe estar nivelado y paralelo a la base de la caja. la caja se inclina lentamente a una velocidad de aproximadamente .3 grados / segundo. la inclinación se detiene cuando el material comienza a deslizarse en masa y se mide el ángulo de inclinación.
método de embudo fijo
El material se vierte a través de un embudo para formar un cono. La punta del embudo debe mantenerse cerca del cono en crecimiento y levantarse lentamente a medida que la pila crece, para minimizar el impacto de las partículas que caen. deje de verter el material cuando la pila alcance una altura predeterminada o la base un ancho predeterminado. En lugar de intentar medir el ángulo del cono resultante directamente, divida la altura por la mitad del ancho de la base del cono. La tangente inversa de esta relación es el ángulo de reposo.
método de cilindro giratorio
el material se coloca dentro de un cilindro con al menos una cara transparente. el cilindro gira a una velocidad fija y el observador observa el material que se mueve dentro del cilindro giratorio. el efecto es similar a ver cómo la ropa se cae una sobre otra en una secadora de ropa que gira lentamente. el material granular asumirá un cierto ángulo a medida que fluye dentro del cilindro giratorio. este método se recomienda para obtener el ángulo dinámico de reposo, y puede variar del ángulo estático de reposo medido por otros métodos. al describir el ángulo de reposo para una sustancia, siempre especifique el método utilizado.