Si vous avez déjà fait des châteaux dans le sable, vous pourriez être familier avec l'angle de repos. Versez lentement du sable dans un seau. Il va former une pile en forme de cône. Lorsque vous versez plus de sable sur la pile, la pile grossira, mais elle conservera la même forme de base. Si vous faisiez la même chose avec du sel, du sucre ou un autre matériau granulaire, cela formerait aussi une pile conique, mais la forme serait légèrement différente. L'angle entre le côté incliné de la pile en forme de cône et l'horizontale variera d'un type de matériau à l'autre. Cet angle est appelé l'angle de repos.

Facteurs affectant l'angle de repos

Le matériau individuel affecte l'angle de repos, reflétant les différents coefficients de frottement entre différentes substances. La taille des particules est un facteur. Les autres facteurs étant égaux, les matériaux à grains fins formeront une pile moins profonde, avec un plus petit angle de repos que les grains plus grossiers. L'humidité affecte l'angle de repos, comme peut le confirmer quiconque a déjà construit un château de sable. Le sable humide a un angle de repos beaucoup plus élevé que le sable sec. Et la méthode par laquelle l'angle de repos est mesuré peut également affecter la mesure.

Méthode de boîte basculante

Cette méthode est appropriée pour les matériaux à grains fins, non cohésifs, avec une taille de particule individuelle. moins de 10 mm. Le matériau est placé dans une boîte avec un côté transparent pour observer le matériau d'essai granulaire. Il devrait d'abord être de niveau et parallèle à la base de la boîte. La boîte est lentement inclinée à un taux d'environ 0,3 degrés /seconde. L'inclinaison est arrêtée lorsque le matériau commence à glisser en vrac, et l'angle de l'inclinaison est mesuré.

Méthode d'entonnoir fixe

Le matériau est versé à travers un entonnoir pour former un cône. L'extrémité de l'entonnoir doit être maintenue près du cône en croissance et lentement soulevée au fur et à mesure que la pile se développe, afin de minimiser l'impact des particules qui tombent. Arrêtez de verser le matériau lorsque la pile atteint une hauteur prédéterminée ou que la base a une largeur prédéterminée. Plutôt que de tenter de mesurer directement l'angle du cône résultant, divisez la hauteur par la moitié de la largeur de la base du cône. La tangente inverse de ce rapport est l'angle de repos.

Méthode du cylindre rotatif

Le matériau est placé dans un cylindre avec au moins une face transparente. Le cylindre tourne à une vitesse fixe et l'observateur regarde la matière se déplacer dans le cylindre en rotation. L'effet est similaire au fait de regarder les vêtements tomber les uns sur les autres dans un sèche-linge à rotation lente. Le matériau granulaire prendra un certain angle lorsqu'il s'écoule dans le cylindre en rotation. Cette méthode est recommandée pour obtenir l'angle de repos dynamique, et peut varier de l'angle de repos statique mesuré par d'autres méthodes. Lorsque vous décrivez l'angle de repos d'une substance, spécifiez toujours la méthode utilisée.