Se hai mai fatto castelli nella sabbia, potresti conoscere l'angolo di riposo. Versare lentamente la sabbia da un secchio. Formerà una pila a forma di cono. Mentre versi più sabbia sul mucchio, la pila diventerà più grande, ma manterrà la stessa forma di base. Se si facesse la stessa cosa con sale, zucchero o altro materiale granulare, si formerebbe anche una pila conica, ma la forma sarebbe leggermente diversa. L'angolo tra il lato inclinato della pila a forma di cono e l'orizzontale varierà da un tipo di materiale all'altro. Questo angolo è chiamato l'angolo di riposo.

Fattori che influenzano l'angolo di riposo

Il materiale individuale influenzerà l'angolo di riposo, un riflesso dei diversi coefficienti di attrito tra le diverse sostanze. La dimensione delle particelle è un fattore. A parità di altri fattori, il materiale a grana fine formerà un mucchio meno profondo, con un angolo di riposo più piccolo rispetto ai grani più grossolani. L'umidità influisce sull'angolo di riposo, come può confermare chiunque abbia mai costruito un castello di sabbia. La sabbia umida ha un angolo di riposo molto più elevato rispetto alla sabbia asciutta. E il metodo con cui viene misurato l'angolo di riposo può anche influenzare la misurazione.

Metodo di scatola basculante

Questo metodo è appropriato per materiali a grana fine e non coesivi, con dimensioni particellari individuali meno di 10 mm. Il materiale viene posizionato all'interno di una scatola con un lato trasparente per osservare il materiale di prova granulare. Dovrebbe inizialmente essere di livello e parallelo alla base della scatola. La scatola viene inclinata lentamente ad una velocità di circa 3 gradi /secondo. L'inclinazione viene interrotta quando il materiale inizia a scivolare alla rinfusa e viene misurato l'angolo dell'inclinazione.

Metodo della canalizzazione fissa

Il materiale viene versato attraverso un imbuto per formare un cono. La punta dell'imbuto deve essere tenuta vicino al cono in crescita e sollevata lentamente mentre il mucchio si sviluppa, per ridurre al minimo l'impatto delle particelle che cadono. Smettere di versare il materiale quando la pila raggiunge un'altezza predeterminata o la base di una larghezza predeterminata. Piuttosto che tentare di misurare direttamente l'angolo del cono risultante, dividi l'altezza della metà della larghezza della base del cono. La tangente inversa di questo rapporto è l'angolo di riposo.

Metodo del cilindro girevole

Il materiale è posto all'interno di un cilindro con almeno una faccia trasparente. Il cilindro viene ruotato a una velocità fissa e l'osservatore osserva il materiale che si muove all'interno del cilindro rotante. L'effetto è simile a guardare i vestiti che cadono uno sull'altro in un asciugabiancheria a rotazione lenta. Il materiale granulare assumerà un certo angolo mentre scorre all'interno del cilindro rotante. Questo metodo è consigliato per ottenere l'angolo dinamico di riposo e può variare dall'angolo statico di riposo misurato con altri metodi. Quando si descrive l'angolo di riposo per una sostanza, specificare sempre il metodo utilizzato.