Qual é o ângulo de repouso?

Ângulo de repouso é um termo usado em ciência e engenharia e pode ter dois significados relacionados. É geralmente usado para descrever o ângulo máximo, medido para cima a partir da horizontal, no qual uma pilha de um material granular específico permanecerá estável sem que nenhum material deslize para baixo. Também pode se referir a uma combinação de uma rampa ou outra inclinação e um objeto sobre ela. Nesse caso, é o ângulo máximo no qual a rampa ou a inclinação apoiará o objeto sem que ele deslize para baixo. Em qualquer um dos casos, o ângulo crítico de repouso, como é mais conhecido, sempre será maior que 0 ° e menor que 90 °, e a maioria dos materiais terá 45 ° ou menos.

Qualquer material de natureza granular, mesmo quando as unidades individuais são muito grandes, como pedaços de concreto quebrado ou rochas do tamanho de uma rocha, forma naturalmente uma pilha em forma de cone quando depositada em uma superfície plana a partir de uma altura. O perfil natural deste cone aproximará o ângulo de repouso para esse material ou mistura em particular. Grânulos muito pequenos ou lisos que exercem pouco atrito um com o outro tendem a formar pilhas com lados mais rasos. Grânulos mais ásperos ou aqueles que se aderem fortemente tendem a formar pilhas com lados mais íngremes e um ângulo mais alto. O teor de umidade também afeta significativamente essa medição na maioria dos materiais.

Geólogos, assim como engenheiros civis e de mineração, costumam usar essa medida para analisar inclinações e aterros quanto ao perigo de colapso, além de ajudar a avaliar o potencial risco de avalanche. É útil no projeto de máquinas de armazenamento e transporte para materiais granulares, pois pode fornecer a um engenheiro informações sobre o tamanho e a forma adequados desses dispositivos. Os engenheiros civis usam os dados ao projetar e gerenciar projetos de construção e gerenciamento de terrenos, como diques, represas e canteiros de obras elevadas. Geólogos e vulcanologistas o utilizam para prever o possível comportamento de cones de cinzas e vulcões de areia, bem como estudar processos relacionados ao intemperismo de rochas e deposição de sedimentos.

Engenheiros e cientistas usam vários métodos para calcular o ângulo de repouso de uma substância ou mistura granular. Cálculos e fórmulas que empregam dados publicados anteriormente são um método, e existem várias experiências simples para determinar o ângulo de qualquer substância com grãos pequenos o suficiente para serem manuseados com facilidade. Dependendo do método e da precisão das medições possíveis, os números tendem a ser aproximações próximas e não valores exatos, mas isso não reduz ou elimina sua utilidade.