Sudut Diam Menentukan Kecuraman Tumpukan Butiran

Ketika pasir atau butiran kering dituangkan perlahan, tumpukan cenderung membentuk lereng dengan kemiringan tertentu. Kemiringan stabil itu dikenal sebagai sudut diam, diukur antara permukaan tumpukan dan bidang horizontal.

Butiran yang baru jatuh dapat bertahan karena gesekan serta susunan kontak dengan butiran lain. Ketika permukaan menjadi terlalu curam, sebagian butiran meluncur seperti longsoran kecil sampai lereng kembali ke keadaan yang dapat menahan dirinya.

Nilainya bukan satu konstanta untuk semua bahan. Ukuran, bentuk, kekasaran, distribusi ukuran, kelembapan, cara menuang, dan batas wadah dapat mengubah hasil; butiran bulat yang mudah bergulir tidak harus berperilaku seperti butiran bersudut.

USGS menyebut lereng pasir pada Great Sand Dunes biasanya berada sekitar 30–34 derajat, tetapi angka itu bergantung pada ukuran butir, kecepatan angin, dan kebulatan butiran. Nilai tersebut tidak boleh diterapkan begitu saja pada bubuk industri atau tanah yang kohesif.

Di laboratorium, sudut diam dapat diukur dengan membentuk kerucut melalui corong, memiringkan kotak sampai material mulai bergerak, atau menggunakan drum berputar. Metode yang berbeda dapat menghasilkan angka berbeda, sehingga laporan perlu menyebut cara pengujiannya.

Foto pendamping memperlihatkan objek Matemateca Universitas São Paulo yang dirancang untuk mengilustrasikan sudut diam tumpukan butiran, didokumentasikan 21 Desember 2016.

Sumber: U.S. Geological Survey, “Geology of Great Sand Dunes National Park”, https://www.usgs.gov/geology-and-ecology-of-national-parks/geology-great-sand-dunes-national-park ; National Institute of Standards and Technology, “Implementation of a Particle Tracking Method to Study Granular Avalanches”, 2024, https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/ams/NIST.AMS.100-58.pdf ; Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sandpile_Matemateca_20.jpg

Catatan editorial: Artikel ini adalah artikel sains, bukan pedoman rekayasa lereng atau pengujian mutu material. Foto CC BY-SA 4.0 diubah ukuran dan dikonversi ke JPEG tanpa pemotongan.