Ejercicios Beer: Componentes rectangulares de una Fuerza (3D)

2.73) Una placa circular horizontal se sostiene mediante tres alambres que forman ángulos de 30° respecto de la vertical y se encuentran unidos a un soporte en D. Si se sabe que la componente x de la fuerza ejercida por el alambre AD sobre la placa es de 110.3 N, determine: 

a) la tensión en el alambre AD
b) los ángulos θx, θy y θz que forma la fuerza ejercida en A con los ejes coordenados.


  

2.82) Una fuerza actúa en el origen de un sistema coordenado en la dirección definida por los ángulos θy = 55° y θz = 45°. Si se sabe que la componente x de la fuerza es de -500 lb, determine:
     a) el ángulo θx
     b) las componentes restantes y la magnitud de la fuerza.


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Materiales del Laboratorio: Material Pesado

Este tipo de materiales, como su nombre lo indica, tienen un enorme peso que hace muy difícil su traslado; por lo que, estos se quedan fijos dentro las instalaciones.



1) Cabina de Seguridad Biológica

Una Cabina de Seguridad Biológica es un recinto o espacio de trabajo ventilado, donde se busca limitar al máximo cualquier tipo de riesgo al personal del laboratorio; se utiliza para trabajar con materiales contaminados o con agentes patógenos. 

Como se muestra en la imagen, hay un espacio de trabajo para meter el material y las manos (mismo espacio donde existe ventilación artificial), mientras que el pecho y la cara del laboratorista, se encuentran protegidos por un cristal deslizable.

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Materiales del Laboratorio: Porcelana

La porcelana es un excelente material para trabajar en el laboratorio debido a que tiene una extraordinaria resistencia térmica y no absorbe olores.



1) Cápsula de porcelana o Plato de evaporación

Muy usado para carbonizar elementos, también para evaporar excesos de solvente en alguna mezcla.

2) Crisol

La función del crisol es servir de recipiente para calentar, quemar y calcinar sustancias; debido que está hecho de porcelana, llega a soportar temperaturas de hasta más de 1000 °C; algunos vienen con marcas graduadas.


3) Embudo

Los embudos son instrumentos que ayudan a canalizar sustancias a recipientes con bocas de entrada muy pequeñas; de esta manera, se evitan derrames. Existen embudos de diversos tipos, funciones y composición (plástico, vidrio y acero inoxidable).






3.1) Embalaje de goma

 
Esta goma acompaña a muchos embudos, en especial cuando se trata de embudos de vidrio o porcelana; ayuda a fijarlos en recipientes y amortiguarlos de cualquier golpe.

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Materiales del laboratorio: Plástico

Los plásticos llegan a ser muy útiles debido a su poco peso y su gran diversificación dentro del laboratorio; los más comunes son polietileno, polipropileno y teflón.



1) Piseta o frasco lavador

Un recipiente utilizado para almacenar solventes, como agua destilada; usado para lavar y enjuagar material de laboratorio. (También existen pisetas de vidrio).



2) Placa de microtitulación

Este tipo de placas contienen múltiples pocillos de diminuto tamaño que se utilizan para almacenar muestras en pequeñas cantidades; de manera similar al uso de los tubos de ensayo. Las placas de microtitulación pueden contener 6, 12, 24, 96, 384 o incluso 1536 pocillos.


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Materiales del Laboratorio: Metal


El metal es muy utilizado en el laboratorio debido a su alto desempeño y resistencia a las altas temperaturas; por lo que es común utilizarlo para sostener recipientes.




1) Trípode

Es un utensilio de tres patas, generalmente de hierro, que sostiene recipientes de vidrio con sustancias que se van a someter a un calentamiento.







2) Pinzas para tubo de ensayo

Son útiles para sostener los tubos de ensayo cuando estos se encuentran a temperaturas elevadas, para así acomodarlos sin riesgos en cualquier espacio destinado para ellos; como las gradillas.También existen pinzas de madera.






3) Gradillas

Utensilio para colocar, almacenar y organizar los tubos de ensayo; existen de varios materiales como de plástico, metal y madera.



4) Soporte Universal

Utensilio usado para sostener otros recipientes mediante pinzas, está compuesto por una base y una varilla cilíndrica (donde se colocan dichas pinzas).

5) Rejilla metálica o de asbesto



Una pequeña tela de alambre, con asbesto es su centro, utilizada para distribuir uniformemente la temperatura cuando se calienta. 
Cuando se va a calentar un recipiente en un trípode, la rejilla se coloca abajo del contenedor, así, este no siente un cambio brusco de temperatura, sino uno gradual.






6) Anillo de hierro


Es un anillo circular que se adapta al Soporte Universal, sirviendo como apoyo de otros utensilios.







7) Mechero de Bunsen


Utensilio de laboratorio para calentar sustancias, cuenta con una base amplia para sostenerse y mediante una manguera se le suministra el gas combustible para quemar. Cuenta además, con un collarín móvil que regula la entrada de aire para conseguir una llama mejor oxigenada (entre más azul mejor).






8) Pinzas para crisol o Tenazas


Su función es sostener pequeños contenedores que se encuentran a altas temperaturas, su forma está adaptada para sostener crisoles o cápsulas de evaporación.







9) Pinzas de precisión


Con estas pinzas es posible manipular pequeñas muestras de sustancias.
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Materiales del Laboratorio: Vidrio


El vidrio más utilizado para material de laboratorio es el vidrio de borosilicato, comúnmente llamado Vidrio Pyrex.




1) Matraz
El matraz es un recipiente de vidrio usado en el laboratorio para almacenar sustancias, medir su volumen y mezclarlas entre ellas.

1.1) Matraz Erlenmeyer

El matraz Erlenmeyer tiene una forma cónica y es utilizado para almacenar sustancias, así como para hacer mezclas y reacciones; suele incluir algunas marcas de medición pero estas no son tan precisas como las del Matraz aforado.
 
 1.2) Matraz Kitasato

Del japonés 北里, el matraz Kitasato es un matraz Erlenmeyer cuya diferencia se encuentra en su cuello, donde cuenta con tubo de desprendimiento; este actúa como salida o entrada para fluidos. Es usado por lo general para recolección de gases, por ejemplo, en experimentos de destilación.
1.3) Matraz aforado

El matraz aforado se emplea para medir el volumen exacto de una sustancia, por lo que cuentan con un cuello largo y estrecho para el manejo de pequeñas cantidades; se le llama aforado debido a la marca grabada en el vidrio (en el cuello), que indica una cantidad exacta (aforo).







2) Vaso de precipitado

Es un recipiente de forma cilíndrica utilizado para almacenar sustancias, mezclarlas o calentarlas. Suele incluir marcas de medición pero estas no son tan exactas como las del Matraz aforado.
3) Probeta

Recipiente usado para medir volúmenes de sustancias, cuenta con una base de apoyo y los hay de diversas capacidades. Sus mediciones no llegan a ser tan exactas.








4) Tubo de ensayo

Recipientes pequeños y delgados para hacer experimentos y llevar a cabo reacciones de sustancias. Tienen la parte superior abierta y la inferior de manera redondeada.

5) Bureta

La bureta nos permite hacer mediciones de volumen de sustancias gracias a sus marcas graduadas, además, cuenta con una pequeña llave (a manera de válvula) que permite desalojar cierta cantidad de sustancia a nuestro gusto.

6) Termómetro 

El termómetro de vidrio es un instrumento usado para medir temperatura, este funciona gracias al fenómeno de dilatación de alguna sustancia que contiene en su interior. Al elevarse la temperatura, la sustancia en el interior se dilata y gracias a los grabados del termómetro, podemos saber la temperatura señalada. La sustancia más utilizada para dilatación es el mercurio.



 7) Pipeta

Es un instrumento usado para medir y trasladar pequeñas cantidades de líquido de un recipiente a otro; cuentan con marcas grabadas para conocer qué cantidad estamos manejando.



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Materiales del Laboratorio

Existen varias maneras de clasificar los diferentes materiales usados en un laboratorio, aquí los hemos clasificado por su composición y peso.


Principales materiales:
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Ejercicios Hibbeler: Movimiento General de un Cuerpo (Cinemática)

16-73. Si la velocidad angular del eslabón AB es w(AB)=4 rad/s en el instante que se muestra, determine la velocidad del bloque corredizo E en ese instante. También, identifique el tipo de movimiento de cada uno de los cuatro eslabones.

Solución: v(E)=4 ft/s



 
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