Was ist der Winkel der Ruhe?

Ruhewinkel ist ein Begriff in Wissenschaft und Ingenieurwesen und kann zwei verwandte Bedeutungen haben. Es wird im Allgemeinen verwendet, um den maximalen Winkel zu beschreiben, der vom Horizontalen nach oben gemessen wird, bei dem ein Stapel eines bestimmten körnigen Materials stabil bleibt, ohne dass ein Material nach unten gleitet. Es kann auch auf eine Kombination aus einer Rampe oder einer anderen Steigung und einem Objekt beziehen, das darauf ruht. In diesem Fall ist es der maximale Winkel, in dem die Rampe oder Steigung das Objekt stützt, ohne dass es nach unten rutscht. In beiden Fällen wird der kritische Ruhewinkel, wie er besser bekannt ist, immer größer als 0 ° und weniger als 90 °, und die meisten Materialien haben einen von 45 ° oder weniger. Höhe. Das natürliche Profil dieses Kegels wird sich dem Repon -Winkel annähernOSE für dieses bestimmte Material oder diese Mischung. Sehr kleine oder glatte Granulate, die sich gegenseitig wenig Reibung ausüben, neigen dazu, mit flacheren Seiten Stapel zu bilden. Rauere Granulate oder solche, die sich gegenseitig haften, neigen dazu, mit steileren Seiten und einem höheren Winkel Stapel zu bilden. Der Feuchtigkeitsgehalt beeinflusst diese Messung auch für die meisten Materialien erheblich.

Geologen sowie Bergbau- und Bauingenieure verwenden diese Messung häufig, um Hänge und Böschungen auf die Gefahr eines Zusammenbruchs zu analysieren und die potenzielle Gefahr der Lawine zu bewerten. Es ist nützlich, um Lager- und Transportmaschinen für körnige Materialien zu entwerfen, da es einem Ingenieur einen Einblick in die entsprechende Größe und Form solcher Geräte geben kann. Die Bauingenieure verwenden die Daten bei der Gestaltung und Verwaltung von Bau- und Landmanagementprojekten wie Deiche, Dämmen und erhöhten Straßenbetten. Geologen und VulkanologenVerwenden Sie es, um das mögliche Verhalten von Aschenkegeln und Sandvulkanen vorherzusagen sowie Prozesse im Zusammenhang mit der Verwitterung von Gesteinen und der Ablagerung von Sedimenten zu untersuchen.

Ingenieure und Wissenschaftler verwenden eine Reihe von Methoden, um den Ruhewinkel einer körnigen Substanz oder Mischung zu berechnen. Berechnungen und Formeln, bei denen zuvor veröffentlichte Daten verwendet werden, sind eine Methode, und es gibt mehrere einfache Experimente zur Bestimmung des Winkels für jede Substanz mit ausreichend kleinen Körnern, um leicht zu handhaben. Abhängig von der Methode und der Genauigkeit möglicher Messungen sind die Abbildungen eher enge Annäherungen als genaue Werte, dies verringert oder beseitigt ihre Nützlichkeit nicht.