一堆沙子的角度是多少

这个角度学名叫“休止角”或“堆积角”,当然可以建模来计算,计算思路已经有答主说过了。但实际应用中,堆积物的形状往往很复杂,建模计算经常不能得到满意的结果,所以生产中使用的休止角数值一般是实验得来的。
举栗子(来自百度百科):
一堆沙子的角度是多少
■网友的回复
这道题是去年CUPT/IYPT的题目,虽然我没做不过大概了解其思路。
最简单的估算方法是,角度的正切值等于沙子的静摩擦因数,这是用静摩擦算出来的。
【一堆沙子的角度是多少】 但是实际情况中我们还要考虑到沙子颗粒的大小以及形成沙堆的方法。比如如果颗粒比较大,或者沙子流速块之类的,可能沙堆会崩塌。崩塌前的角度计算可能不是那么简单,不过总之都是能计算的,具体可以参考相关比赛内容以及文献。
■网友的回复
沙子形成一个圆锥体,底角必定等于摩擦角。
大于摩擦角沙子会沿锥面向下滑,角度变小变成摩擦角,小于摩擦角沙子可以留下,让角度增大。。
沙子的动摩擦因素是摩擦角度的正切值。
所以φ=arctanμ。
另外,如果已知物料的摩擦因素μ和高h,就可以直接估计圆锥体的体积V=πh3/3μ2
反之,如果要找一块空地来放沙粒或者谷物之类的,已知物质体积的话就可以反向算出底面积S,以便提前准备。
S=π(3V/πtanφ)2/3