Ángulo de rozamento interno

Ángulo de repouso.

Na enxeñaría, o ángulo de rozamento interno é unha propiedade dos materiais granulares.

O ángulo de rozamento ten o fundamento físico no ángulo de repouso, ou máximo ángulo posible que forma a pendente dun montón de material granular. Nun material granuloso o ángulo de repouso está determinado pola fricción, a cohesión e a forma das partículas, pero nos materiais sen cohesión, e onde as partículas son moi pequenas en relación ao tamaño do conxunto, o ángulo de repouso coincide co ángulo de rozamento interno.

É especialmente importante na mecánica de solos para determinar tanto a capacidade portante como a resistencia ao escorregamento dun terreo areoso.

Medición

Existen numerosos procedementos para determinar o ángulo de rozamento interno, cada un produce resultados lixeiramente diferentes. Os resultados son altamente dependentes da metodoloxía exacta do experimentador e, como resultado, os datos de diferentes laboratorios poden non ser comparables. Ademais, no rango de $\scriptstyle 30^{\circ }<\varphi <38^{\circ }$, a capacidade portante dun terreo depende exponencialmente da tanxente de dito ángulo:

$p_{ter}\varpropto e^{\pi \tan \varphi }$

Polo que pequenos erros na determinación do ángulo conducen a estimacións moi diferentes da capacidade portante. Alternativamente en moitos casos faise unha medición mediante un instrumento chamado célula de cortante, cuxa medida estaría directamente relacionada coa capacidade portante.

Aplicacións

O ángulo de rozamento interno intervén no deseño de equipos para o procesado de partículas sólidas, como por exemplo, un silo de almacenaxe ou unha cinta transportadora para materiais granulosos. E igualmente en xeotecnia e xeoloxía o ángulo de rozamento interno é importante para determinar a estabilidade de noiros, a resistencia dunha cimentación ou para o cálculo do empuxe de terras.

Larvas de formiga león

Trampa dunha formiga león.

A larva da formiga león atrapa formigas e outros pequenos insectos escavando un orificio cónico en area solta, tal que a pendente deste está moi próximo ao ángulo de repouso da area. Así, cando un bicho se achega polo burato, o seu peso causa que a area escorregue, levándoo para abaixo, onde está a formiga león á espera.