זווית השיפוע הטבעי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
.

זווית השיפוע הטבעי היא תכונה הנדסית של חומרים גרגיריים. זווית השיפוע הטבעי היא הזווית המרבית של שיפוע יציב של החומר, כאשר הוא ברמת לחותו הטבעית. הזווית נקבעת על פי מידת החיכוך בין גרגירי החומר, מידת ההידבקות בין הגרגירים, וצורת הגרגירים. כאשר נשפכים חומרים גרגיריים בתפזורת אל משטח אופקי, נוצרת ערימה בצורת קונוס. הזווית הפנימית בין המשטח לבין שיפוע הערימה, היא זווית השיפוע הטבעי של החומר. חומר עם זווית שיפוע טבעי חדה יותר יוצר ערימות שטוחות יותר מאשר חומר עם זווית שיפוע טבעי קהה יותר.

יישום הידע[עריכת קוד מקור | עריכה]

בעת תכנון מתקנים לטיפול ולעיבוד חומרים גרגיריים נעשה שימוש בנתוני זווית השיפוע הטבעי של חומר. לדוגמה, בעת תכנון תאי קיבול עם תחתית שמיטה, מגדלי גרעינים (סילו), או מסוע שיפועי להובלת חומרים גרגיריים. ניתן להשתמש בנתוני זווית השיפוע הטבעי אף בעת איסוף חומר בערימה, כדי למנוע התמוטטות ובעת תכנון חפירות.

שיטת מדידה[עריכת קוד מקור | עריכה]

קיימות שיטות רבות למדידת זווית השיפוע הטבעי, כל אחת מהן תניב תוצאה שונה במקצת. התוצאה המדויקת אף עשויה להשתנות למידת המיומנות של הבודק ביישום השיטה. לכן, נתונים ממעבדות שונות אינם בהכרח ברי השוואה.

בגלל היות זווית השיפוע הטבעי של החומר מושפעת משיטת המדידה ומן התכונות של החומר, נתונים אלה ניתנים בדרך כלל בטווחי מעלות. כך לדוגמה: זווית השיפוע הטבעי של חול היא 35-45 מעלות.

בטבע[עריכת קוד מקור | עריכה]

מלכודת ארינמל שדפנותיה קרובות לזווית השיפוע הטבעי של החול.

זחלי הארינמל מצוידים בלסתות משוננות שבעזרתן הם צדים נמלים וחרקים קטנים אחרים. הזחל חי בתוך גומה דמוית משפך, שאותה הוא חופר בחול. הגומה היא למעשה מלכודת אשר דפנותיה בזווית הקרובה מאוד לזווית השיפוע הטבעי‏‏[1]. לאחר שנשלמה הכנתה, נדחק הארינמל לתחתיתה, כשרק ראשו מציץ מן החול. כל חרק הנכנס לגומה מחליק במורד הדפנות. הארינמל עוזר להידרדרות הקורבן והחול סביבו בכך שהוא זורק חול מן הגומה החוצה, כל אימת שהוא חש כי חרק נכנס למלכודת. בהוצאת חול מתחתית הגומה, הארינמל מגביר את זווית השיפוע מעבר לזווית השיפוע הטבעי של החול, עד שהחרק שנכנס למלכודת מגיע לתחתיתה ונתפס בצבתות הארינמל.

באומנות[עריכת קוד מקור | עריכה]

הפסל מיכה אולמן שמרבה ליצור פסלים שמשלבים ברזל וחול חמרה שממלא את העבודות בלי להיות מודבק, משתמש ברבים מהם בזווית השיפוע הטבעי. ‏[2]

בחלקם החול תחום בין משטחי מתכת שקצותיהם יוצרים יחסית לאופק זווית של כ-35 מעלות. אחרי שמוצבת מסגרת המתכת היא ממולאת בחול כך שנוצר גוף תלת ממדי שחלק מפאותיו הן משטחי המתכת, וחלק הן משטחים שנוצרים בזווית השיפוע הטבעי.

בפסלים אחרים הוא מניח את החול בגובה מסוים מעל מסגרת מתכת בה נחתכו חורים בצורות מסוימות. החול זורם דרך החורים ומשאיר קונוסים (או משטחים אחרים) בזווית השיפוע הטבעי מסביב לחורים.

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ ‏Effects of slope and particle size on ant locomotion: Implications for choice of substrate by antlions, Botz, Jason T.; Loudon, Catherine; Barger, J. Bradley; Olafsen, Jeffrey S.; Steeples, Don W.; (J. Kans. Entomol. Soc.), ISSN 0022-8567, 2003, vol. 76, no3, pp. 426-435‏
  2. ^ אריאלה הירש-ישראלי, שמים בתוך הבור, מוסף "שבת" של מקור ראשון, 19 באוגוסט 2011

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]