sexta-feira, 14 de junho de 2013

Ângulo de Repouso de Materiais

Se você já fez castelos de areia, você pode estar familiarizado com o ângulo de repouso.
Tire a areia do balde lentamente.  Irá formar uma pilha em forma de cone.  Quanto mais você coloca areia na pilha, ela vai ficando maior, mas a forma básica vai ser mantida.  Se você fizesse a mesma coisa com açúcar, sal ou outro material granular, seria formada uma pilha cônica, mas a forma seria ligeiramente diferente.  O ângulo entre o lado inclinado da pilha e a horizontal pode variar de um tipo de material a outro.
Isso é chamado de ângulo de repouso.

Fatores que afetam o ângulo de repouso

O material individual irá afetar o ângulo de repouso, é um reflexo dos diferentes coeficientes de atrito entre diferentes substâncias.  O tamanho das partículas é um fator.  Em igualdade de circunstâncias, um material de grão fino vai formar uma pilha baixa com menor ângulo de repouso do que grãos mais grossos.  A umidade afeta o ângulo.  A arei úmida tem um ângulo muito maior do que a areia seca. E o método pelo qual o ângulo de repouso é medido, também pode afetar a medida.

Método de Inclinação de Caixa

Esse método é apropriado para materiais de grãos finos não-aderentes, com tamanho de partícula individual inferior a 10 mm.  O material é colocado dentro de uma caixa com um lado transparente para possibilitar a visualização do teste do material granular.  Deve estar inicialmente nivelado e paralelo à base da caixa.  A caixa deve ser lentamente inclinada a uma taxa de cerca de 0,3 graus/segundo.  A inclinação é parada quando o material começar a deslizar, então o ângulo de inclinação é medido.

Método do Funil Fixo

O material é jogado através de um funil de modo a formar um cone.  A ponta do funil deve ser mantida perto da do cone e lentamente levantada ao aumentar da pilha, para minimizar o impacto de partículas que caem.  Pare de colocar o material quando  o pilha atingir uma altura ou largura pré-determinada.  Em vez de tentar medir o ângulo do cone diretamente, divida a altura na metade da largura da base do cone.  A tangente inversa desta razão é o ângulo de repouso.

Método do cilindro giratório

O material é colocado dentro de um cilindro com, pelo menos, uma face transparente.  O cilindro é rodado a uma velocidade fixa e o  observador vê o material em movimento no seu interior.  O efeito é semelhante a ver a roupa cair uma sobre a outra em um secador de roupas em rotação lenta.  O material granular irá assumir um determinado ângulo à medida que flui no interior do cilindro rotativo.  Esse método é recomendado para obter o ângulo dinâmico de repouso, o qual pode variar do ângulo estático de repouso medido pelos outros métodos.  Ao descrever o ângulo de uma substância, sempre especifique o método utilizado.









Nenhum comentário:

Postar um comentário