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L'angle de repos est l'angle minimal auquel un matériau volumineux ou meuble empilé se tiendra sans tomber. Une façon de le démontrer serait de verser du sable d'un sac sur le sol. Il y a un angle minimum ou une pente maximale que le sable maintiendra en raison des forces de gravité et de l'effet de frottement entre les particules de sable. L'angle est calculé entre le sommet du pieu 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.
Verser le sable sec dans un tas sur une surface plane lui permettant de construire un tas de haut. Cela se traduira par 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 du sommet au sol. Placez la règle à côté de la pile pour pouvoir la lire facilement. Étendez le ruban à mesurer avec précaution jusqu'au sommet de la pile sans la perturber et laissez l'autre extrémité du ruban à mesurer intersecter la règle. Tout en maintenant le ruban à mesurer à niveau, observez son intersection avec la règle. Écrivez la valeur sur le papier. (Exemple: h = 12 pouces.)
À l’aide du ruban à mesurer, mesurez 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 à l’autre extrémité de la pile. Écrivez la valeur sur le papier et divisez-la 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 du tas à l'autre = 30 pouces. Divisez par 2 pour obtenir 15 pouces. Ainsi, d = 15 pouces.)
L'équation pour calculer l'angle de repos est la suivante: tan-1 (2h / j). En utilisant votre calculatrice scientifique, multipliez la hauteur par 2 et divisez cette valeur par la distance. Ensuite, appuyez sur la touche tan inverse (ou tan-1) et la réponse que vous venez de calculer. Cela vous donnera l'angle de repos, α.
Placez le rapporteur sur la surface plane à côté du tas de sable. En utilisant la règle, créez une ligne droite à partir du sommet du tas de sable en descendant la pente. Lisez l'angle de repos et écrivez la valeur sur le papier.
Comparez l'angle de repos calculé à partir de l'étape 4 et l'angle de repos mesuré à partir de l'étape 5. Si les valeurs ne sont pas à moins de 1 degré l'une de l'autre, répétez l'étape 5.