Что такое угол отдыха?

Угол покоя - это термин, используемый в науке и технике и может иметь два связанных значения. Обычно он используется для описания максимального угла, измеренного вверх от горизонтали, при котором куча конкретного гранулированного материала будет оставаться стабильной без скольжения материала вниз. Это может также относиться к комбинации ската или другого склона и объекта, лежащего на нем. В этом случае это максимальный угол, под которым скат или уклон будут поддерживать объект, не опускаясь вниз. В любом случае критический угол естественного откоса, как это более правильно известно, всегда будет больше 0 ° и меньше 90 °, и большинство материалов будет иметь угол 45 ° или меньше.

Любой материал зернистой природы, даже когда отдельные единицы очень большие, например куски битого бетона или камни размером с валун, естественным образом образует груду в форме конуса, когда осаждается на плоской поверхности с высоты. Естественный профиль этого конуса будет приближаться к углу естественного откоса для данного конкретного материала или смеси. Очень маленькие или гладкие гранулы, которые оказывают небольшое трение друг на друга, будут иметь тенденцию образовывать груды с более мелкими сторонами. Более грубые гранулы или те, которые прилипают друг к другу, сильно склонны к образованию кучи с более крутыми сторонами и большим углом. Содержание влаги также существенно влияет на это измерение для большинства материалов.

Геологи, а также горные и инженеры-строители часто используют это измерение для анализа склонов и насыпей на предмет опасности обрушения, а также для оценки потенциальной опасности схода лавин. Это полезно при проектировании оборудования для хранения и транспортировки сыпучих материалов, поскольку оно может дать инженеру представление о соответствующих размерах и форме таких устройств. Инженеры-строители используют эти данные при проектировании и управлении проектами строительства и землеустройства, такими как дамбы, плотины и поднятые дороги. Геологи и вулканологи используют его для прогнозирования возможного поведения шлаковых конусов и песчаных вулканов, а также для изучения процессов, связанных с выветриванием горных пород и отложением осадков.

Инженеры и ученые используют ряд методов для расчета угла естественного откоса гранулированного вещества или смеси. Расчеты и формулы, в которых используются ранее опубликованные данные, являются одним из методов, и существует несколько простых экспериментов для определения угла для любого вещества с достаточно маленькими зернами, чтобы с ним легко было работать. В зависимости от метода и точности возможных измерений, цифры, как правило, представляют собой близкие приближения, а не точные значения, но это не уменьшает или исключает их полезность.