Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Metoder til at bestemme vinklen på Repose

Hvis du nogensinde har lavet slotte i sandet, er du måske bekendt med vinklen på hvile. Hæld langsomt sand ud af en spand. Det vil danne en kegleformet bunke. Når du hælder mere sand på bunken, bliver bunken større, men den vil have samme grundlæggende form. Hvis du gjorde det samme med salt, sukker eller andet granulært materiale, ville det også danne en konisk bunke, men formen ville være lidt anderledes. Vinklen mellem den kegleformede bunkes skrånende side og den vandrette vil variere fra en type materiale til en anden. Denne vinkel kaldes tilbageløbsvinklen.

Faktorer der påvirker vinkelsvigt

Det enkelte materiale vil påvirke vinklen for tilbagefald, en afspejling af de forskellige friktionskoefficienter mellem forskellige stoffer. Partiklernes størrelse er en faktor. Andre faktorer er ensartede, fint kornet materiale vil danne en lavere bunke med en mindre tilbageløbsvinkel end grovere korn. Fugt påvirker vinklen, da enhver, der nogensinde har bygget et sandslot, kan bekræfte. Fugtigt sand har en meget højere vinkel på rust end tørt sand. Og metoden, hvormed tilbageslagsvinklen måles, kan også påvirke måling.

Tilting Box Metode

Denne metode er egnet til finkornet, ikke-sammenhængende materialer med individuel partikelstørrelse mindre end 10 mm. Materialet er anbragt i en kasse med en gennemsigtig side for at observere det granulære testmateriale. Det skal i begyndelsen være niveau og parallel med bunden af ​​kassen. Kassen er langsomt vippet med en hastighed på cirka .3 grader /sekund. Tiltning stoppes, når materialet begynder at glide i løs vægt, og vippens vinkel måles.

Fast tragtmetode

Materialet hældes gennem en tragt for at danne en kegle. Spidsens spids skal holdes tæt på vækstkeglen og langsomt hævet som bunken vokser for at minimere virkningen af ​​faldende partikler. Stop med at hælde materialet, når bunken når en forudbestemt højde eller bunden en forudbestemt bredde. I stedet for at forsøge at måle vinklen af ​​den resulterende kegle direkte, dividerer højden med halvdelen af ​​bunden af ​​keglen. Den omvendte tangent for dette forhold er tilbagekoblingsvinklen.

Revolverende cylindermetode

Materialet placeres i en cylinder med mindst et transparent overflade. Cylinderen drejes med en fast hastighed, og observatøren ser materialet i bevægelsescylinderen. Effekten ligner at se tøj tommel over hinanden i en langsomt roterende tørretumbler. Det granulerede materiale vil antage en vis vinkel, da den strømmer inden i den roterende cylinder. Denne metode anbefales til at opnå den dynamiske vinkelsvinkel og kan variere fra den statiske vinkelsvinkel målt ved andre metoder. Når der beskrives vinklen for afstødning for et stof, skal du altid angive den anvendte metode.