¿Por qué los contenedores cilíndricos se usan más para el almacenamiento, por qué no utilizamos contenedores esféricos o cúbicos?

Originalmente respondido: ¿Por qué los contenedores cilíndricos se usan más para el almacenamiento, por qué no utilizamos contenedores esféricos o cúbicos?

Creo que la pregunta trata de abordar los casos de almacenamiento de la mayoría de las sustancias líquidas o semi-líquidas (y en algunos casos, sólidos granulares) . Contenedores como botellas, latas, frascos, etc. y para grandes cantidades tambores, barriles y tanques cilíndricos .

Hay varias razones por las que hemos estado haciendo esto durante mucho tiempo.


La razón por la que preferimos usar recipientes cilíndricos en lugar de cúbicos es porque el primero tiene la ventaja de una superficie curva. Veamos como

La razón principal es que hace que el acto de verter sea mucho más fácil . No tiene que levantar e inclinar un cilindro en cierto ángulo (s), solo puede agarrarlo e inclinarlo desde cualquier dirección. Si alguna vez ha tratado de tomar un sorbo de café de una de esas tazas elegantes que tienen lados planos, lo entenderá. Además, no queremos que las sustancias líquidas o en polvo se adhieran a las paredes interiores del recipiente. Una superficie curva significa una pendiente uniforme a lo largo de la cual el líquido puede gotear fácilmente y, por lo tanto, el vertido es más simple y rápido.

Además, matemáticamente hablando, para un volumen fijo, una forma ‘más redonda’ generalmente tiene un área de superficie más pequeña [1] . Por lo tanto, para construir contenedores grandes de igual volumen, se necesita menos material para un cilindro que un cubo. Además, hacerlos requiere menos cantidad de juntas, costuras y empuñaduras que los cubos.

Otra razón es que los cilindros son perfectos para apilar uno encima del otro . Aunque apilar cubos ocupa menos espacio en general, cuando se coloca en posición vertical (en una cara plana), un cilindro puede soportar fácilmente enormes cantidades de carga . Esa es también la razón por la cual muchos pilares tienen la misma forma en estructuras antiguas y contemporáneas.

Si observa cómo un refresco aparentemente normal puede soportar fácilmente una cantidad significativa de presión interna, comprenderá que se debe principalmente a su forma. Los cilindros son excelentes para manejar altas presiones internas o externas . Desde latas de refrescos hasta balas, fuselajes de aviones, cuerpos submarinos e incluso la estructura básica de la Estación Espacial Internacional, la aplicación está en todas partes. [2]

La principal ventaja final de un cilindro sobre un cubo es que el primero se puede rodar fácilmente en lugar de arrastrarlo. Esto es un alivio para los trabajadores mientras mueven barriles.

Si lo piensa, en algunos casos usamos mucho los contenedores cúbicos, cajas.


Ahora, entiendo por qué no usamos contenedores esféricos , supongo que estamos hablando de esferas con un fondo y una parte plana, de lo contrario es difícil imaginar una incorporación práctica de la forma en el caso de los contenedores portátiles. La razón principal es que hacerlos requiere un poco más de molestia que hacer un cilindro o un cubo. Pierden demasiado espacio en el almacenamiento y el apilamiento. Además, obviamente son mucho más difíciles de agarrar, levantar y manejar que los cilindros.

Sin embargo, muchos recipientes a presión se construyen en forma de esfera, ya que son casi el doble de efectivos que los cilindros para manejar una diferencia de presión.


Por supuesto, puede encontrar muchas desventajas al usar recipientes cilíndricos, pero este diseño ha sobrevivido por siglos por muchas razones. Ciertamente es el diseño más simple, efectivo, económico y prácticamente eficiente.

[1] Relación superficie-área-volumen [2] Recipiente a presión

Fuente de la imagen : Shutterstock.

Otros han hablado de esto desde un punto de vista logístico, en el transporte, en el movimiento de los contenedores, etc., pero cuando contienen fluidos presurizados, los contenedores cilíndricos brindan una ventaja de diseño. Desde una lata de bebida hasta un gran contenedor de productos que transporta fluidos, la sección transversal circular proporciona una ventaja ya que la carga se distribuye uniformemente.

Cada vez que un cuerpo sufre estrés, se puede pensar que el estrés fluye a través de él de manera similar a cómo fluye un fluido.

En un cuerpo simple, fluirá en línea recta como se muestra arriba.

Siempre que haya un obstáculo para el flujo de estrés, se doblará a su alrededor, como se muestra arriba. Cuando es un círculo, se dobla suavemente.

Ahora, si hay una esquina afilada como las que se muestran a continuación, las líneas de tensión tendrán que cambiar de dirección bruscamente. Esto conduce a la concentración de estrés en esas esquinas .

Esta concentración de estrés solo se ve afectada por la geometría del cuerpo. Ocurre siempre que hay esquinas afiladas en un cuerpo. Es por eso que se evitan las formas con cuerpos como los que necesitan soportar una carga.

Las ventanas de los aviones se redondean por la misma razón. Los filetes se proporcionan en ejes por la misma razón.

Al llegar a los contenedores, cuando son esféricos o cilíndricos, no hay esquinas afiladas. La tensión fluye suavemente alrededor y, por lo tanto, está igualmente distribuida y soportada por todas las partes del contenedor.

Mientras que con los contenedores cuadrados, las esquinas afiladas darían como resultado una concentración de tensión y el contenedor fallará en una tensión aplicada mucho menor si esto no se tiene en cuenta adecuadamente.

Esta imagen a continuación muestra cómo el estrés se concentra en la esquina, debido a un cambio brusco de dirección.

[Cortesía de imágenes – Google Images]

• Más fácil de fabricar.

• Forma más estable frente a la presión interna de líquidos o gases en comparación con los contenedores cúbicos, pero no los contenedores esféricos.

• Más conveniente para llenar líquidos o sólidos granulares en comparación con los contenedores esféricos.

• Permanece más estable en el suelo en comparación con los contenedores esféricos.

• La relación entre volumen y área de superficie, maximizada cuando la altura se mantiene igual que el diámetro, es mayor que la de los contenedores cúbicos pero no los contenedores esféricos.

• Por lo tanto, más ligero, más barato, más económico, más eficiente.

• Los espacios no utilizados entre contenedores cuando se apilan son menores en comparación con los contenedores esféricos, pero no los contenedores cúbicos.

• Se evita la concentración de tensión en los bordes / esquinas en comparación con los contenedores cúbicos pero no los contenedores esféricos.

• Más fácil de abrir en comparación con los contenedores esféricos.

• Eficiencia de empaque más alta que los contenedores esféricos pero no los contenedores cúbicos.

• Para paquetes de bebidas, más fácil de sostener con la mano.

• Conveniente para pintar o envolver con cubierta.

• Estéticamente hermoso, cuando la relación altura-diámetro se mantiene como proporción dorada.

Los cilindros son superiores a los cubos porque contienen mejores relaciones de volumen a superficie. Es posible fabricar un contenedor cilíndrico usando menos material (en consecuencia, más barato) y logrando el mismo volumen de almacenamiento.

Las esferas tienen una relación V / A superior, pero prácticamente no son una opción. Durante el transporte o el almacenamiento, sería inaceptable que los contenedores rodaran libremente.

Los recipientes cilíndricos se mantienen erguidos por sí mismos, lo que no es posible para los recipientes esféricos. Además, se pueden rodar fácilmente para moverlos, pero los contenedores cúbicos no se pueden mover tan fácilmente.

Gracias por A2A. Los contenedores cilíndricos se utilizan principalmente para el transporte de líquidos o sólidos.
La razón principal del uso de la forma cilíndrica sobre la cúbica o esférica es que primero es fácil de fabricar y segundo es fácil de transportar.
Imagine el movimiento incontrolado de una esfera y ningún momento de un cubo sobre una pendiente. Y fácil movimiento del cilindro.

Una de las razones es que los contenedores cilíndricos se pueden mover fácilmente (ya sea rodando o girando sobre un borde y moviéndolo). No tiene que levantarlos para moverlos con menos fricción.