Quel est l'angle de repos?

Angle de repos est un terme utilisé en science et en ingénierie et peut avoir deux significations connexes. Il est généralement utilisé pour décrire l'angle maximal, mesuré par rapport à l'horizontale, auquel un tas d'un matériau granulaire particulier restera stable sans qu'aucun matériau ne glisse vers le bas. Il peut également s'agir d'une combinaison d'une rampe ou d'une autre pente et d'un objet reposant sur celle-ci. Dans ce cas, il s'agit de l'angle maximal auquel la rampe ou la pente supportera l'objet sans que celui-ci ne glisse vers le bas. Dans les deux cas, l'angle critique de repos, comme on le sait mieux, sera toujours supérieur à 0 ° et inférieur à 90 °, et la plupart des matériaux en auront un de 45 ° ou moins.

Tout matériau de nature granulaire, même lorsque les unités individuelles sont très grandes, comme des morceaux de béton brisé ou des roches de la taille d'un bloc, forme naturellement un pieu en forme de cône lorsqu'il est déposé sur une surface plane à partir d'une hauteur. Le profil naturel de ce cône correspondra approximativement à l'angle de repos de ce matériau ou mélange. Des granulés très petits ou lisses qui exercent peu de friction les uns sur les autres auront tendance à former des piles avec des côtés moins profonds. Les granules plus rugueux ou ceux qui adhèrent les uns aux autres ont tendance à former des piles avec des côtés plus raides et un angle plus élevé. La teneur en humidité affecte également de manière significative cette mesure pour la plupart des matériaux.

Les géologues, ainsi que les ingénieurs des mines et le génie civil, utilisent souvent cette mesure pour analyser les pentes et les remblais afin de déterminer le risque d'effondrement et d'aider à évaluer le danger potentiel d'avalanche. Il est utile lors de la conception de machines de stockage et de transport de matériaux granulaires, car il permet aux ingénieurs de mieux comprendre la taille et la forme de ces dispositifs. Les ingénieurs civils utilisent les données lors de la conception et de la gestion de projets de construction et de gestion des sols, tels que digues, barrages et plates-formes surélevées. Les géologues et vulcanologues l'utilisent pour prédire le comportement possible des cônes de cendres et des volcans de sable, ainsi que pour étudier les processus liés à l'altération des roches et au dépôt de sédiments.

Les ingénieurs et les scientifiques utilisent un certain nombre de méthodes pour calculer l'angle de repos d'une substance ou d'un mélange granulaire. Les calculs et les formules qui utilisent des données publiées antérieurement constituent une méthode. Il existe plusieurs expériences simples permettant de déterminer l'angle d'une substance ayant suffisamment de grains pour être manipulée facilement. En fonction de la méthode et de la précision des mesures possibles, les chiffres tendent à être des approximations proches plutôt que des valeurs exactes, mais cela ne réduit ni ne supprime leur utilité.