Qué hace esta calculadora
Un tubo (cilindro hueco o tubería) queda definido por un radio exterior \(r_1\), un radio interior \(r_2\) con \(r_1 > r_2 > 0\) y una altura \(h\). El material sólido es el anillo (corona circular) de espesor de pared \(t = r_1 - r_2\) extruido a lo largo de la altura. Esta herramienta calcula todas las propiedades geométricas de ese tubo a partir de varias combinaciones de datos: los dos radios (exterior e interior), las dos circunferencias, o bien un radio o circunferencia junto con el espesor de pared, sumando la altura o el volumen sólido conocido.
Cómo usarla
Elige un modo de cálculo en el menú desplegable. El formulario mostrará entonces exactamente los tres datos que necesitas. Introduce tus valores en una sola unidad de longitud coherente (esta calculadora no convierte entre unidades; la unidad elegida solo se muestra en los resultados). Puedes ajustar el valor de pi según la precisión que desees y redondear todos los resultados al número de cifras significativas que prefieras. Pulsa calcular para ver radios, circunferencias, espesor de pared, altura, las áreas laterales interior y exterior, el área combinada de las caras del anillo, los volúmenes de los cilindros interior y exterior y el volumen sólido de la pared.
Las fórmulas explicadas
A partir de una circunferencia, el radio es \(r = C / (2\pi)\). Con el espesor de pared, el radio interior es \(r_2 = r_1 - t\). Los resultados clave son: \(C_1 = 2\pi r_1\), \(C_2 = 2\pi r_2\), \(L_1 = 2\pi r_1 h\) (lateral exterior), \(L_2 = 2\pi r_2 h\) (lateral interior), \(A = 2\pi (r_1^2 - r_2^2)\) para las dos caras anulares, \(V_1 = \pi r_1^2 h\) (cilindro exterior), \(V_2 = \pi r_2^2 h\) (el hueco) y el volumen sólido de la pared $$V = \pi h (r_1^2 - r_2^2) = V_1 - V_2.$$ Cuando se desconoce la altura pero se da el volumen sólido \(V\), la altura se obtiene como $$h = \frac{V}{\pi (r_1^2 - r_2^2)}.$$
Ejemplo resuelto
Para \(r_1 = 5\), \(r_2 = 3\), \(h = 10\) con \(\pi = 3.14159265359\): \(t = 2\), \(C_1 = 31.4159\), \(C_2 = 18.8496\), \(L_1 = 314.159\), \(L_2 = 188.496\), \(A = 100.531\), \(V_1 = 785.398\), \(V_2 = 282.743\) y el volumen sólido de la pared $$V = 502.655.$$ Observa que \(V_1 - V_2 = 502.655\), lo que confirma la fórmula del volumen sólido.
Preguntas frecuentes
¿Convierte unidades? No. Introduce todos los valores en una misma unidad; el selector de unidades solo etiqueta los resultados (las longitudes con la unidad, las áreas al cuadrado y los volúmenes al cubo).
¿Por qué puedo elegir el valor de pi? Usar un pi de mayor precisión o redondear a más cifras significativas te permite ajustarte con exactitud a las tolerancias de tu libro de texto o de tu cálculo de ingeniería.
¿Qué pasa si obtengo un resultado no válido? La dimensión exterior debe superar a la interior (\(r_1 > r_2\), \(C_1 > C_2\) o \(t < r_1\)) y todos los valores deben ser positivos; de lo contrario, la pared tendría un espesor nulo o negativo.
