capítulo 2 matemáticas técnicas 6 capítulo 6 … · resolución de problemas de aceleración...
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Prefacio X1l1 Capítulo 5 .Momento de torsión yequilibrio rotacional 93
Condiciones de equilibrio 94El brazo de.palanca 95Momento de torsión 96Momento de torsión resultante 99
Equilibrio 100Centro de gravedad 72
Mecánica-"""",,,
Capítulo 1 Introducción 11.1 ¿Quées la física? 21.2 ¿Qué importancia tienen las matemáticas? 31.3 ¿Cómo estudiar física? 3
Capítulo 2 Matemáticas técnicas2.1 Números con signo 72.2 Repaso de álgebra 102.3 Exponentes y radicales (optativo)2.4 Solución a ecuaciones cuadráticas2.5 Notación científica 162.6 Gráficas 182.7 Geometría 19
2.8 Trigonometría del triángulorectángulo 22
Capítulo 4 Equilibrio traslacional yfricción 68
Primera ley de Newton 69Segunda ley de Newton 69Tercera ley de Newton 70Equilibrio 71Diagramas de cuerpo libre 72Solución de problemas de equilibrio 75Fricción 79
Capítulo 3
3.13.23.33.43.53.63.73.8
3.93.103.113.12
3.13
3.14
4.14.24.34.44.54.64.7
viii
Capítulo 6 Aceleración uniforme 1116.1 Rapidezy velocidad 1126.2 Aceleración 1136.3 Movimiento uniformemente
acelerado 114Otras relaciones útiles 116
Resolución de problemas deaceleración 117
Convención de signos en problemas deaceleración 119
Gravedad y cuerpos en caída libre 121Movimientode proyectiles 126Proyección horizontal 126El problema general de lastrayectorias 129
Capítulo 7 Segunda ley de Newton 1377.1 Segunda ley de Newton sobre el
movimiento 138
Relación entre peso y masa 140Aplicación de la segunda ley de Newtona problemas de un solo cuerpo 143Técnicas para resolver problemas 145Resolución de problemas deaceleración 117
Convención de signos en problemas deaceleración 119
Gravedad y cuerpos en caída libre 121Movimiento de proyectiles 126Proyección horizontal 126El problema general de lastrayectorias 129
5.15.25.35.45.55.6
6
1215
6.46.5
6.6
Mediciones técnicas yvectores 34
Cantidades físicas 35El Sistema Internacional 36
Medición de longitud y tiempo 12Cifras significativas 39Instrumentos de medición 41Conversión de unidades 42
Cantidades vectoriales y escalares 45Suma o adición de vectores por métodosgráficos 47Fuerza y vectores 49La fuerza resultante 51
Trigonometría y vectores 52El método de las componentes para lasuma o adición de vectores 55Notación de vectores unitarios(opcional) 16Resta o sustracción de vectores 61
6.76.86.96.10
7.27.3
7.47.5
7.6
7.77.87.97.10
Capítulo 8 Trabajo, energía ypotencia 157
Trabajo 158Trabajo resultante 159Energía 161Trabajo y energía cinética
8.18.28.38.4 162
-Contenido ix
Capítulo 13 Elasticidad 26513.1 Propiedades elásticas de la materia
266
Módulo de Young 268Módulo de Corte 271
Elasticidad de volumen; módulovolumétrico 272
Otras propiedades físicas de losmetales 273
8.58.68.78.8
Energía potencial 165Conservación de energía 166Energía y fuerzas de fricción 168Potencia 171 13.2
13.313.4Capítulo 9 Impulso y cantidad de
movimiento 179Impulso y cantidad de movimiento 180Ley de la conservación de la cantidad demovimiento 182
Choques elásticos e inelásticos 185
13.59.19.2
Capítulo 14 Movimiento armónicosimple 279
Movimiento periódico 280La segunda ley de Newton y laley de Hooke 283Trabajo y energía en el movimientoarmónico simple 284El círculo de referencia y el movimientoarmónico simple 286Velocidad en el movimiento armónico
simple 287Aceleración en el movimiento armónicosimple 289El periodo y la frecuencia 291El péndulo simple 293El péndulo de torsión 294
9.3
14.114.2
Capítulo 10 Movimiento circularuniforme 196
10.110.210.310.410.510.610.710.810.910.10
Movimiento en una trayectoria circular 197Aceleración centrípeta 197Fuerza centrípeta 200Peralte de curvas 201
El péndulo cónico 204Movimiento en un círculo vertical 205Gravitación 207
El campo gravitacional y el peso 209Satélites en órbitas circulares 210
Leyes de Kepler 213
14.3
14.4
14.5
14.6
14.714.814.9
Capítulo 11 Rotación de cuerposrígidos 220
Desplazamiento angular 221Velocidad angular 223Aceleración angular 224Relación entre los movimientos rotacionaly rectilíneo 226Energía cinética rotacional: momento deinercia 227
La segunda ley del movimiento en larotación 229
Trabajo y potencia rotacionales 232Rotación y traslación combinadas 233Cantidad de movimiento angular 235Conservación de la cantidad de
movi!lliento angular 236
Capítulo 15 Fluidos 30115.1 Densidad 30215.2 Presión 30415.3 Presión del fluido 305
15.4 Medición de la presión 30815.5 La prensa hidráulica 31015.6 Principio de Arquímedes 31115.7 Flujo de fluidos 31515.8 Presión y velocidad 31715.9 Ecuación de Bernoulli 318
15.10 Aplicaciones de la ecuación deBernoulli 320
11.111.211.311.4
11.5
11.6
11.711.811.911.10
Termodinámica,
ondas mecánicas ysonido
Capítulo 16 Temperatura ydilatación 329
Capítulo 12 Máquinas simples 24512.1 Máquinas simples y eficiencia 24612.2 Ventaja mecánica 24712.3 La palanca 24912.4 Aplicaciones del principio de la palanca
250La transmisión del momento de torsión 253
El plano inclinado 255Aplicaciones del plano inclinado 258
16.116.216.316.416.5
Temperatura y energía térmica 330La medición de la temperatura 331El termómetro de gas 335La escala de temperatura absoluta 336Dilatación lineal 338
12.512.612.7
x
16.616.716.8
Contenido
Di]atación superficial 341Di]atación vo1umétrica 342
La dilatación anómala de] agua 344
Capítulo 17 Cantidad de calor 35017.] E] significado de] calor 35117.2 La cantidad de calor 351
17.3 Capacidad de calor específico 353]7.4 La medición del calor 35517.5 Cambio de fase 35817.6 Calor de combustión 364
Capítulo 18 Transferenciade calor 369
18.1
18.218.318.4]8.5
Métodos de transferenciade calor 370Conducción 371Ais]amiento: e] valor R 374Convección 375Radiación 376
Capítulo 19 Propiedades térmicas dela materia 383
19.1
19.219.319.419.519.6]9.719.819.9]9.10
Gases ideales, ley de Boyle yley de Charles 384
Ley de Gay-Lussac 386Leyes generales de los gases 387Masa molecu]ar y mol 389La ley del gas ideal 391Licuefacción de un gas 392Vaporización 393Presión de vapor 394Punto triple 396Humedad 397
Capítulo 20 Termodinámica 40320.1 Calor y trabajo 40420.2 Función de la energía interna 40520.3 Primera ley de la termodinámica 40620.4 Procesos isobáricos
y el diagrama P-V 407
Caso genera] para laprimera ley 409Procesos adiabáticos 410Procesos isocóricos 411Proceso isotérmico 412
Segunda ley de latermodinámica 412
20.5
20.620.720.820.9
~-
20.1020.1120.1220.13
Capítulo 21
21.121.221.321.4
21.521.621.721.8
Ciclo de Carnot 414
La eficiencia de una máquina ideal 415Máquinas de combustión interna 416Refrigeración 418
Movimiento
ondulatorio 426Ondas mecánicas" 427
Tipos de ondas 427Cálculo de la rapidez de onda 428Movimiento ondulatorioperiódico 429Energía de una onda partícula 431Principio de superposición 433Ondas estacionarias 434Frecuencias características 435
Capítulo 22 Sonido 44122.1 Producción de una onda sonora 44222.2 La velocidad de] sonido 44322.3 Vibración de columnas de aire 445
22.4 Vibración forzada y resonancia 44822.5 Ondas sonoras audible s 44822.6 Tono y timbre 45222.7 Interferencia y pulsaciones 45322.8 El efecto Doppler 454
Electricidad,magnetismoy óptica
Capítulo 23 La fuerza eléctrica 46323.1 La cargaeléctrica 46423.2 E] electrón 466
23.3 Aislantesy conductores 46723.4 El electroscopiode hoja de oro 46723.5 Redistribuciónde ]a carga 46923.6 Cargapor inducción 46923.7 Ley de Coulomb 470
Capítulo 24 El campoeléctrico 478
24.124.2
24.324.424.5
El concepto de campo 479Cálculo de la intensidad de campoeléctrico 482
Líneas de campo eléctrico 485La ley de Gauss 386Ap]icaciones de la ley de Gauss 388
,_..r
-Contenido xi
Capítulo 25 Potencial eléctrico 49625.1 Energía potencial eléctrica 49725.2 Cálculo de la energía potencial 49925.3 Potencial 501
25.4 Diferencia de potencial 50425.5 Experimento de Millikan de la gota de
aceite 506El electrón volt 507
29.7 Fuerza sobre un conductor por el quecircula una corriente 577
Campo magnético de un conductor largoy recto 578Otros campos magnéticos 580Histéresis 581
29.8
29.929.10
Capítulo 30 Fuerzas y momentosde torsión en un campomagnético 589
Fuerza y momento de torsión en unaespira 590Momento de torsión magnético sobreun solenoide 592
El galvanómetro 592El voltímetro de cc 593
El amperímetro de cc 594El motor decc 595
25.6
Capítulo 26 Capacitancia 51226.1 Limitaciones al cargar un conductor 51326.2 El capacitor 51526.3 Cálculo de la capacitancia 51726.4 Constante dieléctrica; permitividad 51926.5 Capacitores en paralelo y en serie 52326.6 Energíade un capacitorcargado 526
30.1
30.2
30.330.430.530.6
Capítulo 27 Corriente y resistencia27.1 El movimiento de la carga eléctrica27.2 La dirección de la corriente eléctrica27.3 Fuerza electromotriz 535
27.4 Ley de Ohm; resistencia 53727.5 Potencia eléctrica y
pérdida de calor 539Resistividad 540
Coeficiente de temperatura dela resistencia 541
Superconductividad 542
532533535 Capítulo 31 Inducción
electromagnética 601Ley de Faraday 602Fem inducida por un conductor enmovimiento 605
Ley de Lenz 606El generador de ca 607El generador de cc 611Fuerza electromotriz en un motor 611
Tipos de motores 612El transformador 614
31.131.2
31.331.431.531.631.731.8
27.627.7
27.8
Capítulo 28 Circuitos de corrientecontinua 548
Circuitos simples;resistores en serie 549
Resistores en paralelo 551Fem inducida y diferencia de potencialterminal 554Medición de la resistencia interna 555Inversión de la corriente a través de unafuente Fem 556
Leyes de Kirchhoff 557
Capítulo 32 Circuitos de corrientealterna 622
El capacitor 623El inductor 626Corrientes alternas 628Relación de fase en circuitos de ca 629Reactancia 631Circuitos en serie de ca 632Resonancia 634
El factorde potencia 635
28.1
28.228.3
32.132.2
32.3
32.432.532.632.7
32.8
28.428.5
28.6
Capítulo 29 Magnetismo y campomagnético 567
Magnetism~ 568Campos magnéticos 570La teoría moderna del magnetismo 570Densidad de flujo y permeabilidad 571Campo magnético ycorriente eléctrica 574
Fuerza sobre una carga enmovimiento 574
Capítulo 33 Luz e iluminación 64233.1 ¿Quées la luz? 64333.2 Propagación de la luz 64533.3 Espectro electromagnético 64733.4 La teoría cuántica 648
33.5 Rayos de luz y sombras 64933.6 Flujo luminoso 65133.7 Intensidad luminosa 65333.8 Iluminación 654
29.129.229.329.429.5
29.6
xii Contenido
Capítulo 34 Reflexión y espejos34.] Las leyes de ]a reflexión 662
34.2 Espejos planos 66434.3 Espejos esféricos 66534.4 Imágenes formadas por espejos
esféricos 667
La ecuación del espejo 669Amp]ificación 67]Aberración esférica 673
34.5
34.634.7
661
Capítulo 35 Refracción 67835.1 Índice de refracción 679
35.2 Leyes de refracción 68035.3 Longitud de onda y refracción 68335.4 Dispersión 68535.5 Refracción interna total 685
35.6 Fibras ópticas y aplicaciones 68735.7 ¿Es ]0 mismo ver que creer? 68935.8 Profundidad aparente 690
Capítulo 36 Lentes e instrumentosópticos 696
Lentes simples 697Longitud focal y la ecuación delfabricante de lentes 698
Formación de imágenes mediantelentes delgadas 701La ecuación de las lentes yel aumento 703
Combinaciones de lentes 705
El microscopio compuesto 706Telescopio 708Aberraciones de las lentes 708
36.]
36.2
36.3
36.4
36.5
36.636.736.8
Capítulo 37 Interferencia, difracción ypolarización 714
Difracción 715
Experimento de Young:interferencia 715La red de difracción 719Poder de resolución de instrumentos 721Polarización 724
37.137.2
37.337.437.5
Física moderna
Capítulo 38 La física moderna yel átomo 731
Relatividad 732Eventossimultáneos: la relatividad del
tiempo 733 ..Longitud, masa y tiemporelativistas 734
Masa y energía 737Teoría cuántica y el efecto fotoeléctri-co 739
Ondas y partículas 740El átomo de Rutherford 742Órbitaselectrónicas 742
Espectro atómico 743El átomo de Bohr 745
Nivelesde energía 747Láser y luz láser 750Teoría atómica moderna 75]
38.138.2
38.3
38.438.5
38.638.738.838.938.1038.1138.]238.13
Capítulo 39 La física nuclear yel núcleo 757
E] núcleo atómico 758Los elementos 759La UnidaddeMasaAtómica 761
Isótopos 764Defectode masa y energíadeenlace 766Radiactividad 769Decaimiento radiactivo 770 \Vida media 771Reacciones nucleares 773Fisión nuclear 774Reactores nucleares 775Fusión nuclear 777
39.139.239.339.439.5
39.639.739.839.939.1039.1139.12
índice 1-1
Manual de uso de HP 50G M-1