Содержание
Угол естественного откоса - это минимальный угол, под которым любой сложенный крупногабаритный или сыпучий материал будет стоять без падения. Один из способов продемонстрировать это - вылить песок из мешка на землю. Существует минимальный угол или максимальный уклон, который песок будет поддерживать благодаря силам тяжести и эффекту трения между частицами песка. Угол рассчитывается между пиком сваи и горизонтальным основанием. Угол естественного откоса для сухого песка рассчитан на 35 градусов, тогда как у цемента угол естественного откоса составляет 20 градусов.
Высыпьте сухой песок в кучу на ровной поверхности, позволяя ему строить кучу сверху. Это приведет к образованию кучи с относительно круглым основанием, что облегчает измерение.
Используя линейку и рулетку, измерьте высоту (h) кучи песка от вершины до земли. Поставьте линейку рядом с кучей, чтобы ее можно было легко прочитать. Аккуратно вытяните рулетку до верхней части стопки, не повреждая стопку, и дайте другому концу рулетки пересечь линейку. Сохраняя уровень рулетки, следите за пересечением рулетки с линейкой. Запишите значение на бумаге. (Пример: h = 12 дюймов.)
Используя рулетку, измерьте горизонтальное расстояние (d) от середины кучи до края. Поместите рулетку на землю рядом с кучей. Выровняйте один конец с одной стороны стопки и вытяните рулетку до другого конца стопки. Запишите значение на бумаге и разделите на 2. Это даст вам расстояние от центра стопки до края. (Пример: общее расстояние на рулетке от одного конца кучи до другого = 30 дюймов. Разделите на 2, чтобы получить 15 дюймов. Таким образом, d = 15 дюймов)
Уравнение для расчета угла естественного откоса: tan-1 (2h / d). Используя ваш научный калькулятор, умножьте высоту на 2 и разделите это значение на расстояние. Затем нажмите клавишу обратного загара (или tan-1) и ответ только что рассчитан. Это даст вам угол покоя, α.
Поместите транспортир на ровную поверхность рядом с кучей песка. Используя линейку, создайте прямую линию от вершины кучи песка вниз по склону. Прочитайте значение угла естественного откоса и напишите значение на бумаге.
Сравните рассчитанный угол естественного откоса на шаге 4 и измеренный угол естественного откоса на шаге 5. Если значения не находятся в пределах 1 градуса друг от друга, повторите шаг 5.