Jika Anda pernah membuat kastil di atas pasir, Anda mungkin sudah tidak asing lagi dengan sudut istirahat. Perlahan tuangkan pasir dari ember. Ini akan membentuk tumpukan berbentuk kerucut. Saat Anda menuangkan lebih banyak pasir ke tumpukan, tumpukan akan semakin besar, tetapi bentuk dasarnya tetap sama. Jika Anda melakukan hal yang sama dengan garam, gula, atau bahan butiran lainnya, itu juga akan membentuk tumpukan berbentuk kerucut, tetapi bentuknya akan sedikit berbeda. Sudut antara sisi miring tumpukan berbentuk kerucut dan horizontal akan bervariasi dari satu jenis material ke material lainnya. Sudut ini disebut sudut istirahat.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Sudut Istirahat
Bahan individu akan mempengaruhi sudut istirahat, refleksi dari koefisien gesekan yang berbeda antara zat yang berbeda. Ukuran partikel adalah faktor. Faktor-faktor lain dianggap sama, material berbutir halus akan membentuk tumpukan yang lebih dangkal, dengan sudut diam yang lebih kecil daripada butiran yang lebih kasar. Kelembaban memengaruhi sudut istirahat, seperti yang dapat dikonfirmasi oleh siapa pun yang pernah membangun istana pasir. Pasir lembab memiliki sudut istirahat yang jauh lebih tinggi daripada pasir kering. Dan metode pengukuran sudut istirahat juga dapat memengaruhi pengukuran.
Metode Kotak Miring
Metode ini sesuai untuk bahan berbutir halus, tidak kohesif, dengan ukuran partikel individual kurang dari 10 mm. Bahan ditempatkan di dalam kotak dengan sisi transparan untuk mengamati bahan uji granular. Awalnya harus rata dan sejajar dengan dasar kotak. Kotak perlahan dimiringkan dengan kecepatan sekitar 0,3 derajat/detik. Kemiringan dihentikan saat material mulai meluncur secara massal, dan sudut kemiringan diukur.
Metode Corong Tetap
Bahan dituangkan melalui corong untuk membentuk kerucut. Ujung corong harus dipegang dekat dengan kerucut yang tumbuh dan dinaikkan perlahan saat tumpukan tumbuh, untuk meminimalkan dampak partikel yang jatuh. Berhenti menuangkan bahan saat tumpukan mencapai ketinggian yang telah ditentukan atau alas dengan lebar yang telah ditentukan. Daripada mencoba mengukur sudut kerucut yang dihasilkan secara langsung, bagilah tingginya dengan setengah lebar alas kerucut. Garis singgung terbalik dari rasio ini adalah sudut istirahat.
Metode Silinder Berputar
Bahan ditempatkan di dalam silinder dengan setidaknya satu permukaan transparan. Silinder diputar dengan kecepatan tetap dan pengamat mengamati pergerakan material di dalam silinder yang berputar. Efeknya mirip dengan menonton pakaian berjatuhan satu sama lain dalam pengering pakaian yang berputar perlahan. Bahan butiran akan mengambil sudut tertentu saat mengalir di dalam silinder yang berputar. Metode ini direkomendasikan untuk memperoleh sudut diam dinamis, dan dapat berbeda dari sudut diam statis yang diukur dengan metode lain. Saat menggambarkan sudut istirahat suatu zat, selalu tentukan metode yang digunakan.
Gambar David De Lossy/Photodisc/Getty
