CONTENIDO CINEMÁTICA EN DOS DIMENSIONES; VECTORES 45 DINÁMICA: LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON 72 INTRODUCCIÓN, MEDICIÓN, ESTIMACIÓN

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1 LISTA DE APLICACIONES PREFACIO COMPLEMENTOS y MEDIOS AUDIOVISUALES DISPONIBLES NOTAS A LOS ESTUDIANTES (y PROFESORES) ACERCA DEL FORMATO * *2-8 VOLUMEN INTRODUCCIÓN, MEDICIÓN, ESTIMACIÓN La naturaleza de la ciencia La física y su relación con otros campos Modelos, teorías y leyes Medición e incertidumbre; cifras significativas Unidades, estándares y el sistema SI Conversión de unidades Orden de magnitud: estimación rápida Dimensiones y análisis dimensional 5 PREGUNTAS6 6 GENERALES7 DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO: CINEMÁTICA EN UNA DIMENSIÓN Marcos de referencia y desplazamiento Velocidad promedio Velocidad instantánea Aceleración Movimiento con aceleración constante Resolución de problemas Caída de objetos Análisis gráfico del movimiento lineal 38 PREGUNTAS38 39 GENERALES42 " xiii xv xxiii xxvii *3-7 * *5-4 *5-5 CINEMÁTICA EN DOS DIMENSIONES; VECTORES 45 Vectores y escalares Suma de vectores: métodos gráficos Resta de vectores y multiplicación de un vector por un escalar Suma de vectores por medio de componentes Movirriiento de proyectiles Resolución de problemas que implican el movimiento de proyectiles El movimiento de proyectiles es parabólico 62 Velocidad relativa PREGUNTAS 65 GENERALES DINÁMICA: LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON 72 Fuerza Primera ley del movimiento Masa Segunda ley del movimiento Tercera ley del movimiento Peso: la fuerza de gravedad y la fuerza normal 80 Resolución de problemas con las leyes : diagramas de cuerpo libre 84 Problemas que implican fricción y planos inclinados 90 Resolución de problemas: Un enfoque general PREGUNTAS97 98 GENERALES 03 MOVIMIENTO CIRCULAR Y GRAVITACIÓN 06 Cinemática del movimiento circular uniforme 06 Dinámica del movimiento circular uniforme 09 Curvas en las autopistas, peraltadas y sin peralte Movimiento circular no uniforme Centrifugación 5-6 Ley de la gravitación universal 5-7 Gravedad cerca de la superficie de la Tierra; aplicaciones geofísicas 5-8 Los satélites y la "ingravidez" *5-9 Leyes de Kepler y síntesis 5-0 Tipos de fuerzas en la naturaleza 28 PREGUNTAS29 30 GENERALES VII

2 6- * * *7-9 *7-0 *8-9 6 TRABAJO y ENERGÍA Trabajo realizado por una fuerza constante Trabajo realizado por una fuerza variable Energía cinética y el principio trabajo-energía Energía potencial Fuerzas conservativas y no conservativas Energía mecánica y su conservación Resolución de problemas a partir de la conservación de la energía mecánica Otras formas de energía; transformaciones de energía y la ley de conservación de la energía Conservación de energía con fuerzas disipativas: Resolución de problemas Potencia 60 PREGUNTAS GENERALES CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL Cantidad de movimiento con la fuerza y su relación 7-2 Conservación de la cantidad de movimiento 7-3 Colisiones e impulso 7-4 Conservación de la energía y de la cantidad de movimiento en colisiones Colisiones elásticas en una dimensión Colisiones inelásticas Colisiones en dos o tres dimensiones Centro de masa (CM) CMdel cuerpo humano Centro de masa y movimiento de traslación 87 PREGUNTAS GENERALES 92 8 MOVIMIENTO DE ROTACIÓN Cantidades angulares Aceleración angular constante Movimiento de rodamiento (sin deslizamiento) Torca Dinámica de rotación; torca e inercia de rotación Resolución de problemas de dinámica de rotación Energía cinética de rotación Cantidad de movimiento angular y su conservación Naturaleza vectorial de las cantidades angulares 27 PREGUNTAS27 29 GENERALES EQUILIBRIO ESTÁTICO; 9 ELASTICIDAD y FRACTURA * *9-5 *9-6 *9-7 Condiciones para el equilibrio 227 Resolución de problemas de estática 229 Aplicaciones a músculos y articulaciones 234 Estabilidad y balance 236 Elasticidad; tensión y deformación Fractura Cubrir un espacio: arcos y domos PREGUNTAS GENERALES252 VOLUMEN 2 0 FLUIDOS Fases de la materia Densidad y gravedad específica Presión en fluidos 257 Presión atmosférica y presión manométrica 0-5 Principio de Pascal 0-6 Medición de presión; manómetros y barómetros 0-7 Flotabilidad y principio de Arquímedes 0-8 Fluidos en movimiento; tasa de flujo y ecuación de continuidad 0-9 Ecuación de Bernoulli Aplicaciones del principio de Bernoulli: de Torricelli a los aviones, las pelotas de béisbol y la isquemia 272 *0- Viscosidad 274 *0-2 Flujo en tubos: ecuación de Poiseuille, flujo sanguíneo 275 *0-3 Tensión superficial y capilaridad 276 *0-4 Bombas y el corazón PREGUNTAS GENERALES284 VIII

3 VIBRACIONES y ONDAS * *-4 *-5 *-6 Movimiento armónico simple La energía en el oscilador armónico simple El periodo y la naturaleza senoidal del MAS El péndulo simple Movimiento armónico amortiguado Vibraciones forzadas; resonancia Movimiento ondulatorio Tipos de ondas: transversales y]ongitudinales Energía transportada por las ondas Intensidad relacionada con la amplitud y la frecuencia Reflexión y transmisión de ondas 286 Interferencia; principio de superposición Ondas estacionarias; resonancia Refracción Difracción Representación matemática de una onda viajera 35 PREGUNTAS36 37 GENERALES SONIDO * * *2-8 *2-9 Características del sonido Intensidad del sonido: decibeles El oído y su respuesta; intensidad Fuentes de sonido: cuerdas que vibran y columnas de aire. Calidad del sonido y ruido; superposición Interferencia de ondas sonoras; pulsos Efecto Doppler Ondas de choque y estampido supersónico Aplicaciones: sonar, ultrasonido y formación de imágenes en medicina PREGUNTAS GENERALES349 ' TEMPERATURA 3 y TEORÍA CINÉTICA * * *3- *3-2 *3-3 *3-4 Teoría atómica de la materia Temperatura y termómetros El equilibrio térmico y ]a ley cero de la termodinámica Expansión térmica Tensiones térmicas Las leyes de los gases y la temperatura absoluta 3-7 La ley del gas ideal 3-8 Resolución de problemas con la ley del gas ideal 3-9 La ley del gas idea] en términos de moléculas: número de Avogadro 3-0 La teoría cinética y la interpretación molecu]ar de la temperatura Distribución de la rapidez molecular Gases reales y cambios de fase Presión de vapor y humedad Difusión 4 CALOR PREGUNTAS GENERALES 382 E] calor como transferencia de energía Energía interna Calor específico Calorimetría. Resolución de problemas Calor latente Transferencia de calor: conducción Transferencia de calor: convección Transferencia de calor: radiación PREGUNTAS GENERALES406 LAS LEYES 5 DE LA TERMODINÁMICA * *5-0 La primera ley de la termodinámica Procesos termodinámicos y la primera ley Metabolismo humano y la primera ley Segunda ley de ]a termodinámica. Introducción Máquinas térmicas Refrigeradores, acondicionadores de aire y bombas térmicas Entropía y segunda ley de la termodinámica Del orden al desorden Agotamiento de energía; muerte térmica Evo]ución y crecimiento; "flecha de] tiempo" IX

4 Dieléctricos Almacenamiento de energía eléctrica *7-0 Tubo de rayos catódicos: monitores de televisión, computadoras y osciloscopio *7- El electrocardiograma (ECG) 488 PREGUNTAS GENERALES *5- Interpretación estadística de la entropía y de la segunda ley 428 *5-2 Contaminación térmica y calentamiento global PREGUNTAS GENERALES 436 CARGA ELÉCTRICA 6 y CAMPO ELÉCTRICO Electricidad estática; carga eléctrica y su conservación Carga eléctrica en el átomo Aisladores y conductores Carga inducida; el electroscopio Ley de Coulomb Resolución de problemas en los que participan la ley de Coulomb y vectores El campo eléctrico Líneas de campo Campos eléctricos y conductores 456 *6-0 Ley de Gauss 457 *6- Fuerzas eléctricas en biología molecular: estructura y replicación (duplicación) del ADN 460 *6-2 Las máquinas de fotocopiado y las impresoras de computadora usan electrostática PREGUNTAS GENERALES POTENCIAL ELÉCTRICO Energía potencial eléctrica y diferencia de potencial 7-2 Relación entre potencial eléctrico y campo eléctrico Líneas equipotenciales * El electronvolt, una unidad de energía Potencial eléctrico debido a cargas puntuales Potencial debido a dipolo eléctrico; momento dipolar Capacitancia CORRIENTES ELÉCTRICAS *8-8 *8-9 *8-0 La batería eléctrica Corriente eléctrica " Ley de Ohm: resistencia y resistores Resistividad Potencia eléctrica Potencia en circuitos caseros Corriente alterna Visión microscópica de la corriente eléctrica Superconductividad Conducción eléctrica en el sistema nervioso humano 54 PREGUNTAS GENERALES CIRCUITOS CD Fem y voltaje en terminales Resistores en serie y en paralelo Reglas de Kirchhoff 528 *9-4 Fem en serie y en paralelo; cómo cargar una batería Circuitos que contienen capacitores en serie y en paralelo Circuitos Re. Resistor y capacitar en serie Riesgos eléctricos 538 *9-8 Amperímetros y voltímetros PREGUNTAS GENERALES MAGNETISMO Imanes y campos magnéticos Las corrientes eléctricas producen campos magnéticos Fuerza sobre una corriente eléctrica en un campo magnético; definición de B Fuerza sobre una carga eléctrica que se mueve en un campo magnético Campo magnético debido a un largo alambre recto Fuerza entre dos alambres paralelos Solenoides y electroimanes 567 *20-8 Ley de Ampere 568 x

5 *20-9 Torca sobre un lazo de corriente; momento magnético 570 *20-0 Aplicaciones: galvanómetro s, motores, bocinas 57 *20- Espectrómetro de masas Ferromagnetismo: dominios e histéresis PREGUNTAS GENERALES58 2 INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA Y LEY DE FARADAY Fem inducida Ley de inducción de Faraday; ley de Lenz Fem inducida en un conductor en movimiento 590 *22-6 Transferencia de cantidad de movimiento 2-4 El flujo magnético variable produce Ypresión de radiación 625 un campo eléctrico 59 *22-7 Radio y televisión, comunicación 2-5 Generadores eléctricos 592 inalámbrica 626 *2-6 Fuerza contra electro motriz y contra 629 PREGUNTAS629 torca; corrientes parásitas GENERALES Transformadores y transmisión de potencia Aplicaciones de la inducción: sistemas ApÉNDICES de sonido, memoria de computadora, sismógrafo, GFCI 598 A REPASOMATEMÁTICO A- *2-9 Inductancia 600 A- Relaciones, proporcionalidad y ecuaciones A- *2-0 Energía almacenada en un campo magnético 602 A-2 Exponentes A-2 *2- Circuito LR 602 A-3 Potencias de 0 o notación exponencial A-3 *2-2 Circuitos CAy reactancia 603 A-4 Álgebra A-3 *2-3 Circuito CALRC en serie 606 A-5 La expansión binomial A-6 *2-4 Resonancia en circuitos CA 608 A-6 Geometría plana A PREGUNTAS609 A-7 Funciones trigonométricas e identidades A-8 60 GENERALES63 A-8 Logaritmos A-lO 22 B ISÓTOPOSSELECCIONADOS A-2 ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS 65 C MARCOS DE REFERENCIA EN ROTACIÓN; FUERZASINERCIALES;EFECTOCORIOLIS A Los campos eléctricos variables producen campos magnéticos; D CALORESESPECÍFICOSMOLARESPARAGASES ecuaciones de Maxwell 66 y LAEQUlPARTICIÓNDE LAENERGÍA A Producción de ondas electromagnéticas 67 E TRANSFORMACIONESGALILEANAS 22-3 La luz como una onda electromagnética y DE LORENTZ A-23 y el espectro electromagnético 69 RESPUESTAS A CON NUMERO ' IMPAR A Medición de la rapidez de la luz 622 l ' NDICE A-40 *22-5 Energía en ondas EM 623 CRÉDITOSDEFOTOGRAFÍAS A-49,'< XI