ÍNDICE UNIDAD 1 UNIDAD 2. Presentación... 7

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1 ÍNDICE Presentación... 7 UNIDAD 1 Introducción al conocimiento de la física... 9 Definición de la Física Historia de la Física División de la Física Concepto de ciencia Ciencias formales y ciencias factuales Juicios deductivos e inductivos Métodos de investigación Método científico Método científico experimental Actividad experimental 1 Obtención de una ley física Actividad experimental 2 Caída libre de los cuerpos Resumen Autoevaluación UNIDAD 2 Unidades y mediciones Definiciones de magnitud, medir y unidad de medida Desarrollo histórico de las unidades de medida y de los sistemas de unidades Sistema Métrico Decimal Sistema Cegesimal o CGS Sistema MKS Sistema Internacional de Unidades (SI) Magnitudes fundamentales y derivadas Sistemas de Unidades Absolutos Sistemas de Unidades Técnicos o Gravitacionales Conversión de unidades de un sistema a otro Ecuaciones y análisis dimensionales Medición de diferentes magnitudes con métodos directos e indirectos Análisis de errores en la medición Causas de error en las mediciones Estadística elemental en el análisis de mediciones Actividad experimental 3 Medición de longitudes con el vernier y el palmer a tornillo micrométrico Resumen Autoevaluación... 38

2 UNIDAD 3 Álgebra vectorial Características de un vector Cómo establecer la escala de un vector Vectores coplanares y no coplanares Sistema de vectores colineales Sistemas de vectores concurrentes Resultante y equilibrante de un sistema de vectores Propiedades de los vectores Propiedad de transmisibilidad del punto de aplicación Propiedad de los vectores libres Suma de vectores Composición y descomposición rectangular de vectores Método gráfico Método analítico Suma de vectores concurrentes Método gráfico Método analítico Suma de más de dos vectores concurrentes Método gráfico Método del triángulo Producto de un vector por un escalar Producto escalar de dos vectores Producto vectorial de dos vectores Actividad experimental 4 Equilibrio de fuerzas concurrentes Resumen Autoevaluación UNIDAD 4 Cinemática Importancia del estudio de la cinemática Concepto de partícula material en movimiento Sistemas de referencia Distancia, desplazamiento, velocidad y rapidez Distancia y desplazamiento Velocidad y rapidez Movimiento rectilíneo uniforme (MRU) Velocidad media Velocidad instantánea Interpretación de gráficas de desplazamiento-tiempo y velocidad-tiempo Aceleración y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) Aceleración Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) Aceleración media Aceleración instantánea Gráficas desplazamiento-tiempo, desplazamiento-tiempo al cuadrado, velocidad-tiempo y aceleración-tiempo, para el MRUA Deducción de las ecuaciones utilizadas en el MRUA Caída libre de los cuerpos y tiro vertical... 89

3 Tiro parabólico Tiro parabólico horizontal Tiro parabólico oblicuo Movimiento circular Ángulo Radián Período y frecuencia Movimiento circular uniforme (MCU) Velocidad angular media Interpretación de gráficas desplazamiento angular-tiempo y velocidad angular-tiempo Movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA) Velocidad angular instantánea Aceleración angular media Aceleración angular instantánea Gráficas desplazamiento angular-tiempo, velocidad angular-tiempo y desplazamiento angular-tiempo al cuadrado, para el MCUA Ecuaciones utilizadas en el movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA) Velocidad lineal o tangencial Aceleración lineal y radial Movimiento armónico simple (MAS) Elongación Amplitud Velocidad de oscilación Aceleración de una partícula oscilante Gráficas sinusoidales del movimiento armónico simple Oscilador armónico Péndulo simple Análisis de los experimentos de Galileo Galilei y su relevancia en el trabajo científico Actividad experimental 5 Distancia y desplazamiento Actividad experimental 6 Movimiento rectilíneo uniforme Actividad experimental 7 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado Actividad experimental 8 La caída de los cuerpos Actividad experimental 9 Tiro parabólico Actividad experimental 10 Péndulo simple Resumen Autoevaluación UNIDAD 5 Dinámica Las fuerzas y sus efectos Resultante y equilibrante Leyes de la dinámica Primera Ley de Newton o Ley de la Inercia Segunda Ley de Newton o Ley de la Proporcionalidad entre Fuerzas y Aceleraciones Tercera Ley de Newton o Ley de las Interacciones

4 Gravitación Universal Primera Ley de Kepler Segunda Ley de Kepler Tercera Ley de Kepler Isaac Newton y la Ley de la Gravitación Universal Relación entre el peso de un cuerpo y la fuerza de gravedad Campo gravitacional de los cuerpos y su intensidad El Cosmos Origen del Universo con base en la teoría del Big Bang o de la gran explosión Sistema Solar La Luna satélite natural de la Tierra El viaje del hombre a la Luna Algunas consideraciones sobre los viajes interplanetarios Estática Relación de la estática con la dinámica Fuerzas coplanares y no coplanares. Principio de transmisibilidad de las fuerzas Sistema de fuerzas colineales Sistema de fuerzas concurrentes Fuerzas paralelas Par de fuerzas Momento de una fuerza Centro de gravedad, centroide y centro de masa Condiciones de equilibrio Fricción Ventajas y desventajas de la fricción Trabajo mecánico Energía Tipos de energía Definición de energía Energía potencial gravitacional (EPG) Conservación de la energía y su degradación Potencia mecánica Impulso mecánico Cantidad de movimiento Relación entre el impulso y la cantidad de movimiento Choque elástico y choque inelástico Ley de la Conservación de la Cantidad de Movimiento Actividad experimental 11 Segunda Ley de Newton Actividad experimental 12 Equilibrio de fuerzas paralelas Resumen Autoevaluación UNIDAD 6 Materia y sus propiedades Estructura de la materia Ley de la Conservación de la Masa, Teoría Atómica de Dalton y Leyes de las Proporciones Definidas y Múltiples Conceptos de cuerpo, sustancia, elemento y compuesto Mendeleiev y la Tabla Periódica

5 Dimensiones moleculares y atómicas Masas moleculares, número de Avogadro y concepto de mol Estados de agregación Movimiento browniano y difusión Propiedades generales de la materia Extensión Masa Peso Inercia Energía Impenetrabilidad Elasticidad Propiedades características de la materia Densidad o masa específica Punto de fusión Punto de ebullición Coeficiente de solubilidad de una sustancia en otra Curva de solubilidad Separación de mezclas Decantación Filtración Evaporación Centrifugación Destilación y destilación fraccionada Solubilidad y cristalización fraccionada Actividad experimental 13 Propiedades características o intensivas de la materia Actividad experimental 14 Coeficiente de solubilidad Resumen Autoevaluación UNIDAD 7 Elasticidad Esfuerzo y deformación, tensión y compresión unitarias Esfuerzo de tensión Esfuerzo de compresión Esfuerzo de corte Ley de Hooke Módulo de elasticidad Módulo de Young Límite elástico Actividad experimental Resumen Autoevaluación UNIDAD 8 Hidrostática Características de los líquidos Viscosidad

6 Tensión superficial Cohesión Adherencia Capilaridad Densidad y peso específico Presión Presión hidrostática y paradoja hidrostática Presión atmosférica Barómetro de mercurio, experimento de Torricelli Presión manométrica y presión absoluta Principio de Pascal Tonel de Pascal Principio de Arquímedes y frotación de los cuerpos Actividad experimental 15 Principio de Pascal y Principio de Arquímedes Resumen Autoevaluación UNIDAD 9 Hidrodinámica Aplicaciones de la hidrodinámica Gasto, flujo y ecuación de continuidad Gasto Flujo Ecuación de continuidad Teorema de Bernoulli Aplicaciones del Teorema de Bernoulli Teorema de Torricelli Tubo de Pitot Tubo de Venturi Movimiento de los cuerpos sólidos en los fluidos Actividad experimental 16 Principio de Bernoulli Resumen Autoevaluación UNIDAD 10 Ondas mecánicas Ondas longitudinales y transversales Tren de ondas, frente de onda y rayo o vector de propagación Ondas lineales, superficiales y tridimensionales Características de las ondas Longitud de onda Frecuencia Periodo Nodo Elongación Amplitud de onda Velocidad de propagación Reflexión de las ondas

7 Principio de superposición de las ondas Interferencia de ondas Interferencia constructiva Interferencia destructiva Ondas estacionarias Refracción de ondas Difracción de ondas Ondas sonoras Velocidad de propagación del sonido Fenómenos acústicos: eco, resonancia y reverberación Cualidades del sonido: intensidad, tono y timbre Efecto Doppler Ondas sísmicas Ultrasonido Actividad experimental 17 Ondas superficiales Resumen Autoevaluación UNIDAD 11 Termología Diferencia entre calor y temperatura Potencial térmico y energía calorífica Medida de la temperatura Diferentes escalas termométricas: grados Celsius, Kelvin y Fahrenheit Dilatación de los cuerpos Dilatación lineal y coeficiente de dilatación lineal Coeficiente de dilatación lineal Consideraciones prácticas sobre la dilatación Dilatación cúbica y coeficiente de dilatación cúbica Dilatación irregular del agua Dilatación de los gases Formas de propagación del calor Conducción Convección Radiación Energía solar, su medida y transformación Intensidad de la radiación solar Transformación de la energía solar Unidades para medir el calor Caloría Kilocaloría Btu Capacidad calorífica Calor específico Calor latente Calor latente de fusión Calor latente de vaporización Calor cedido y absorbido por los cuerpos Uso del calorímetro Los gases y sus leyes

8 Concepto de gas ideal Teoría cinética de los gases Ley de Boyle Ley de Charles Ley de Gay-Lussac Ley General del Estado Gaseoso La constante universal de los gases (R) Termodinámica Sistema termodinámico y paredes diatérmicas y adiabáticas Procesos termodinámicos adiabáticos y no adiabáticos Equilibrio termodinámico Punto triple de una sustancia Energía interna Ley Cero de la Termodinámica Equivalente mecánico del calor Trabajo termodinámico Primera Ley de la Termodinámica Segunda Ley de la Termodinámica Conclusiones de las leyes primera y segunda de la termodinámica Entropía y Tercera Ley de la Termodinámica Máquinas térmicas Eficiencia de las máquinas térmicas El funcionamiento del refrigerador Impacto ecológico de las máquinas térmicas Fuentes de energía calorífica Poder calorífico de algunos combustibles Poder calorífico Degradación de la energía Actividad experimental 18 Calor cedido y absorbido por los cuerpos. Uso del colorímetro Resumen Autoevaluación UNIDAD 12 Electricidad Antecedentes históricos de la electricidad Carga eléctrica Interacción entre cargas de igual o diferente signo Formas de electrizar a los cuerpos Frotamiento Contacto Inducción Electroscopio y jaula de Faraday Materiales conductores y aislantes Unidades de carga eléctrica Ley de Coulomb Campo eléctrico Intensidad del campo eléctrico Potencial eléctrico Determinación del valor del potencial eléctrico en un punto de una carga Diferencia de potencial

9 Campo eléctrico uniforme Corriente eléctrica Intensidad de la corriente eléctrica Fuerza electromotriz Conexión de pilas en serie y en paralelo Resistencia eléctrica La naturaleza del conductor La longitud del conductor Su sección o área transversal La temperatura Variación de la resistencia con la temperatura Ley de Ohm Circuitos eléctricos y conexión de resistencias en serie, paralelo y mixtas Resistencia interna de una pila Potencia eléctrica Efecto Joule Leyes de Kirchhoff Primera ley de Kirchhoff Segunda Ley de Kirchhoff Capacitores o condensadores eléctricos Conexión de capacitores en serie y en paralelo Electroquímica y Ley de Faraday de la electrólisis Ley de Faraday de la electrólisis Actividad experimental 19 Carga eléctrica Actividad experimental 20 Uso del multímetro Actividad experimental 21 Ley de Ohm Resumen Autoevaluación UNIDAD 13 Magnetismo Propiedades y características de los diferentes tipos de imanes Imanes permanentes y temporales Campo magnético Densidad de flujo magnético Permeabilidad magnética e intensidad de campo magnético Magnetismo terrestre Declinación magnética Inclinación magnética Teorías del magnetismo Reluctancia Materiales ferromagnéticos. paramagnéticos y diamagnéticos Actividad experimental 22 Imanes y campo magnético Resumen Autoevaluación

10 UNIDAD 14 Electromagnetismo Desarrollo histórico del electromagnetismo Campo magnético producido por una corriente Campo magnético producido por un conductor recto Campo magnético producido por una espira Campo magnético producido por un solenoide Fuerzas sobre cargas en movimiento dentro de campos magnéticos Fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente Fuerza magnética entre dos conductores paralelos por los que circula una corriente Inducción electromagnética Ley de Lenz Ley de Faraday Inductancia Inductancia mutua Corriente alterna Circuitos de corriente alterna Reactancia inductiva Reactancia capacitiva Circuito RLC en serie e impedancia Factor de potencia Transformadores Bobina de inducción o carrete de Ruhmkorff Generador eléctrico Motor eléctrico Síntesis de Maxwell del electromagnetismo Actividad experimental 23 Electromagnetismo Resumen Autoevaluación UNIDAD 15 Electrónica Masa y carga del electrón Emisión termoiónica Semiconductores Semiconductores de tipos N y P Diodo de cristal Transistor Circuitos integrados Resumen Autoevaluación UNIDAD 16 Óptica Comportamiento dual de la luz Óptica geométrica Propagación rectilínea de la luz

11 Métodos.de Roemer y Michelson para determinar la velocidad de la luz Intensidad luminosa y flujo luminoso Iluminación y Ley de la iluminación Leyes de la reflexión de la luz Espejos esféricos Refracción de la luz Las lentes y sus características El telescopio y el microscopio El ojo y la visión Óptica física Interferencia y anillos de Newton Difracción Polarización de la luz Naturaleza del color Descomposición o dispersión de la luz blanca Colores primarios o fundamentales Daltonismo Propiedades electromagnéticas de la luz y espectro electromagnético Actividad experimental 24 Espejos planos y cóncavos Resumen Autoevaluación UNIDAD 17 Física moderna Teoría Especial de la Relatividad Teoría General de la Relatividad Radiación Mecánica ondulatoria Espectros ópticos Espectro óptico del hidrógeno Radiación del cuerpo negro Átomo cuántico Modelos atómicos de: Dalton, Thomson y Rutherford Teoría Cuántica de Niels Bohr sobre la estructura del átomo Modificaciones de Sommerfeld a la Teoría Cuántica de Bohr sobre la estructura del átomo Números cuánticos y orbitales Principio de indeterminación de Heisenberg Teoría Cuántica Constante de Planck Efecto fotoeléctrico y su explicación por Einstein de acuerdo con la Teoría Cuántica Efecto Compton Rayos X Partícula-onda Partículas elementales, antipartículas y antimateria Radiactividad Isótopos y radioisótopos Vida media de un elemento radiactivo Aplicaciones prácticas y peligros que presentan las radiaciones Cámara de niebla de Wilson

12 Contador Geiger y de centelleo Rayo láser Fusión nuclear La fusión en frío, mito o realidad? Fisión nuclear Actividad experimental 25 Cámara de niebla Resumen Autoevaluación Apéndice Nociones de matemáticas Anexo 1. Raíces cuadradas del l al Anexo 2. Tabla de funciones trigonométricas naturales Índice Alfabético