¿Cómo hacer un tubo a partir de pliegos de hoja de papel?

Para hacer un cohete, por lo normal, necesitamos de tener un diámetro y un largo preestablecido de un tubo en material de cartón lo suficientemente espeso para ser resistente a las cargas que lo somete el motor de combustión.

Esta condición es difícil de obtenerla en tubos del reciclaje de otros insumos de casa. Por ejemplo, un tubo de rollo de papel higiénico es muy delgado, de una relación diámetro respecto al largo muy bajo; valor no apropiado para hacer un cohete; otros tubos de rollos de telas son muy pesados y espesos; y así estaríamos todo el tiempo dependiendo de tubos no apropiados para cohetería sin buenos resultados.

Lo importante entonces es tener un método que posibilite hacer un tubo de cualquier largo y diámetro, y esta independencia posibilitará también diseñar un cohete de acuerdo a los intereses de aficionado.

Las variables son simplemente dos, el diámetro \(d\) del tubo, el largo \(l\) del mismo, el número \(n\) de vueltas que queremos dar al tubo con cada hoja de pliegue y el número de pliegues \(m\) que se usará.

Para facilitar el modelo de cálculo, se asume que \(m=1\). La forma más acertada de envolver el pliegue en la formaleta del tubo es en forma progresiva, por tanto el pliegue resulta ser un paralelogramo romboideo, donde su altura resulta tener una dimensión igual al largo del tubo que deseamos tener, y sus lados horizontales resultan tener una dimensión igual al producto de \(\pi\,n\,d\); para \(\pi=3.14165956\).

Uno puede usar \(m\) número de pliegues para dar un determinado número de vueltas al tubo, pero se recomienda que \(m\) sea un número par. El número total de vueltas que se le de al tubo \(m\; n\) influirá en el espesor que va a tener el tubo dependiendo del gramaje del papel. El tipo de material de la hoja de pliegue y el pegamento que se use influirá en la resistencia del tubo y adicionando el gramaje del papel influirá en el peso del tubo.

Lo que uno desea es tener un tubo liviano y resistente, por lo cual la escogencia del tipo y gramaje de la hoja de pliegue, el tipo de pegamento y el número de vueltas dará el resultado esperado.

El siguiente archivo es el código fuente para el lenguaje de programación Python3 que posibilita encontrar la forma y dimensiones de la figura del paralelogramo romboideo que se debe cortar en cada pliegue de hoja para construir el tubo con el diámetro y largo que se proyecta.