L’angle de repos est l’angle minimal auquel tout matériau empilé, volumineux ou en vrac, se tiendra debout sans tomber en descente. Une façon de le démontrer serait de verser du sable d’un sac au sol. Il y a un angle minimum ou une pente maximum que le sable maintiendra en raison des forces de gravité et de l’effet de friction entre les particules de sable. L’angle est calculé entre le sommet de la pile et le sol horizontal. L’angle de repos pour le sable sec a été calculé à 35 degrés, alors que le ciment a un angle de repos de 20 degrés.
Versez le sable sec dans un tas sur une surface plane lui permettant de construire un tas à partir du haut. Il en résultera une pile avec une base relativement circulaire, ce qui facilitera la mesure.
À l’aide de la règle et d’un ruban à mesurer, mesurez la hauteur (h) du tas de sable depuis le sommet jusqu’au sol. Placez la règle à côté de la pile de façon à ce qu’elle soit facile à lire. Étendez soigneusement le ruban à mesurer jusqu’au sommet de la pile sans déranger la pile et laissez l’autre extrémité du ruban à mesurer intersecter la règle. Tout en maintenant le ruban à mesurer à niveau, observez l’intersection du ruban à mesurer avec la règle. Écrivez la valeur sur le papier. (Exemple : h = 12 pouces.)
À l’aide du ruban à mesurer, mesurer la distance horizontale (d) entre le milieu de la pile et le bord. Placez le ruban à mesurer sur le sol à côté de la pile. Alignez une extrémité avec un côté de la pile et étendez le ruban à mesurer jusqu’à l’autre extrémité de la pile. Ecrire la valeur sur le papier et diviser par 2. Cela vous donnera la distance entre le centre de la pile et le bord. (Exemple : Distance totale sur le ruban à mesurer d’une extrémité de la pile à l’autre = 30 pouces. Divisez par 2 pour obtenir 15 pouces. d = 15 pouces)
L’équation pour calculer l’angle de repos est : tan-1(2h/j). l’aide de votre calculatrice scientifique, multipliez la hauteur ( » h » calculée à l’étape 2) par 2 et divisez cette valeur par la distance ( » d » calculée à l’étape 3). Ensuite, appuyez sur la touche de bronzage inverse (ou tan-1) et la réponse vient d’être calculée. Ceci vous donnera l’angle de repos, α.
Placez le rapporteur sur la surface plane à côté du tas de sable. À l’aide de la règle, créez une ligne droite à partir du sommet de la pile de sable le long de la pente. Lire la valeur de l’angle de repos (α) et écrire la valeur sur le papier.
Comparez l’angle de repos calculé à l’étape 4 et l’angle de repos mesuré à l’étape 5. Si les valeurs ne sont pas à moins de 1 degré l’une de l’autre, répétez l’étape 5.
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