miniaturadaimagem|280px|Ângulo de repouso thumb|280px|Formação do ângulo de repouso-Matemateca-USP O ângulo de repouso, ou ângulo de repouso crítico, de um material granular solto é o ângulo mais íngreme em relação ao plano horizontal que se forma sem ocorrer deslizamento. Nesse ângulo, o material na inclinação está na iminência de deslizar. O ângulo de repouso pode variar de 0° a 90°. A morfologia do material afeta o ângulo de repouso; grãos de areia lisos e arredondados não podem ser empilhados de modo tão íngreme quanto grãos mais rochosos. O ângulo de repouso também pode ser afetado pela adição de solventes; se uma pequena quantidade de água for capaz de colmatar os espaços entre as partículas, a atração eletrostática de água em superfícies minerais irá aumentar o ângulo de repouso.

Quando materiais granulares são derramado sobre uma superfície horizontal, uma pilha cônica se forma. O ângulo interno entre a superfície da pilha e a superfície horizontal é conhecido como o ângulo de repouso e está relacionada à densidade, área, formas de partículas e coeficiente de atrito do material. Material com um baixo ângulo de repouso forma pilhas mais planas de material em comparação com material com um elevado ângulo de repouso.

O termo tem um uso parecido em mecânica, onde se refere ao ângulo máximo a que um objeto repousa sobre um plano inclinado sem deslizar para baixo. Esse ângulo é igual ao arco-tangente do coeficiente de atrito estático μs entre as superfícies.

Aplicações da teoria miniaturadaimagem|Cones na costa norte do Isfjord, Svalbard, Noruega, ilustrando o ângulo de repouso de sedimentos O ângulo de repouso, às vezes, é utilizado na concepção de equipamentos para o processamento de partículas sólidas. Por exemplo, ele pode ser usado para projetar um funil ou silo apropriado para armazenar material ou para determinar o tamanho de uma correia transportadora para o transporte de material. Ele também pode ser usado para determinar se em um declive material irá deslizar; a inclinação tálus é derivada do ângulo de repouso e representa a inclinação mais acentuada de uma pilha de material granular. O ângulo de repouso é também crucial para o cálculo de estabilidade em naves.

Também é comumente utilizado por montanhistas como um fator na análise de risco de avalancha em áreas montanhosas.

Medição Existem vários métodos para a medição do ângulo de repouso e cada um deles produz resultados um pouco diferentes. Os resultados também são sensíveis à metodologia do experimento. Como resultado, dados provenientes de diferentes laboratórios não são sempre comparáveis. Um método é o teste de cisalhamento triaxial; outro é o teste de cisalhamento direto.

Se o coeficiente de atrito estático de um material é conhecido, uma boa aproximação do ângulo de repouso pode ser feito com a função abaixo. Essa função é relativamente precisa para pilhas em que os objetos na pilha são minúsculos e empilhados em ordem aleatória.

Uso por formiga-leão e larvas direita|miniaturadaimagem|Armadilha da formiga-leão As larvas da formiga-leão, entre outras, capturam pequenos insetos, como formigas, cavando poços cônicos em areia solta, de tal forma que a inclinação das paredes é efetivamente crítica, num ângulo de repouso. Arremessam a areia solta para fora do poço, formando um ângulo de repouso, o que leva a deslizamentos quando mais areia é adicionada. Assim, quando um pequeno inseto, geralmente uma formiga, cai no poço, seu peso faz com que a areia deslize, tornando-se uma presa fácil.

Ângulo de repouso de diversos materiais Aqui há uma lista de vários materiais e o seu ângulo de repouso. Todas as medidas são aproximadas. Material (condição) Ângulo de Repouso (graus) Cinzas 40° Asfalto (esmagado) 30-45° Casca (madeira) 45° Farelo 30-45° Giz 45° Argila (seco) 25-40° Argila (molhado) 15° Sementes 28° Coco (ralado) 45° Grãos de café (frescos) 35-45° Terra 30-45° Farinha (de milho) 30-40° Farinha (de trigo) 45° Granito 35-40° Brita (pedra britada) 45° Cascalho (natural) 25-30° Malte 30-45° Areia (seca) 34° Areia (cheia de água) 15-30° Areia (molhada) 45° Neve 38° Uréia (granular) 27° Trigo 27°

Formas das pilhas de areia com diversas bases Bases diversas modificam a forma da pilha que se forma, apesar de controle de ângulo, como ilustrado abaixo:

110px110px110px110px

Formato de base Base Formato da pilha de areia Retângulo 85px85px Círculo 85px85px Quadrado 85pxleft|65px 65px Triângulo 85px85pxPolígono não convexo 85px85px Oval 85px85px Retângulo com 1 furo 85pxleft|65px 65px Retângulo com dois furos 85px85px Retângulo com múltiplos furos 85px85px Formato aleatório 85px

Outros ficheiros

Ver também O ângulo de repouso é importante para vários temas de ciência e tecnologia, incluindo: Processos eólicos Avalancha Trincheira oceânica

Categoria:Mecânica dos solos