마찰각
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1. 본문
마찰각은 크게 두 가지 의미로 사용됩니다.
1. 정지 마찰각 (Angle of friction): 빗면에 있는 물체가 미끄러지기 시작할 때 빗면과 수평면이 이루는 각을 말합니다. 정지 마찰각은 물체의 정지 마찰계수와 관련이 있으며, 마찰계수가 클수록 마찰각도 커집니다.
2. 내부 마찰각 (Internal friction angle): 흙의 전단 저항력을 나타내는 값으로, 흙 입자 간의 마찰 성능을 나타냅니다. 흙의 전단강도 계산에 사용되며, 흙의 종류, 입도, 입자 형상, 배수 조건 등에 따라 달라집니다.
- 전단 저항각: 내부 마찰각은 전단 저항각이라고도 불리며, 흙 입자에 작용하는 수직 응력과 전단 응력의 관계를 나타내는 직선이 수평면과 이루는 각도를 의미합니다.
- 쿨롱의 법칙: 흙의 전단강도(τ)는 점착력(c)과 유효응력(δ), 내부 마찰각(Φ)의 함수로 표현됩니다. (τ = c + δtanΦ)
안식각 (Angle of repose): 흙을 자연스럽게 쌓았을 때, 흙이 마찰력만으로 자중에 대해 정지할 수 있는 최대 각도를 의미합니다. 흙의 종류, 내부 수분 상태, 적재 높이 등에 영향을 받습니다.
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