¿Es un cilindro hueco más fuerte que un cilindro sólido?

Answer 1

Resulta que hay varias maneras diferentes de responder esta pregunta. Primero, se necesita determinar la métrica mediante la cual se mide la “fuerza” del cilindro. Veamos un par de escenarios básicos utilizando un cilindro de 2 ‘de largo por 3 “de diámetro;

Compresión:

Si se cargara el extremo del cilindro progresivamente, el cilindro sólido probablemente soportaría más carga que el hueco, sin embargo, el cilindro sólido puede exhibir alguna desviación antes que el cilindro hueco. En ciertas dimensiones, el cilindro hueco puede soportar una carga mayor antes de la falla. Esto se llama rigidez y es una métrica de “resistencia” de un material.

Tensión:

Si tiramos de los extremos del cilindro, el sólido será más fuerte

Desviación:

Si apoyamos ambos extremos de los cilindros a 1 pulgada del extremo, el cilindro sólido se doblará y finalmente se doblará sobre sí mismo hasta que se deslice entre los soportes, sin embargo, en este escenario, el cilindro hueco, dependiendo de sus dimensiones, puede soportar más peso que el sólido uno antes de salir.

Es por eso que ciertas cosas están hechas de metal tubular y otras están hechas sólidas. Por ejemplo, las cosas que se usan para levantar otras cosas y están sujetas a tensión tienden a ser sólidas (es decir, ganchos, pernos de anillos, etc.)

Las cosas que soportan otras cosas tienden a ser tubulares ya que son más rígidas y pueden fortalecerse sin una penalización de peso.

Al comprender las propiedades de estos diferentes tipos de cargas y su efecto sobre los materiales, se pueden diseñar estructuras que son muy, muy fuertes. por ejemplo, se puede hacer una estructura tubular para canalizar las fuerzas en cargas de compresión en los tubos individuales, haciendo una estructura compuesta mucho más fuerte que una pieza sólida de tamaño equivalente.

Answer 2

Sí, pero la dimensión necesita un cilindro bastante más grande que el sólido.

Answer 3

Si son del mismo material y dimensiones, el cilindro sólido es más fuerte. Pero mucho más pesado.