Capítulo 6 Aceleración uniforme Rapidezy velocidad Aceleración Movimiento uniformemente

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1 viii Prefacio X1l1 Capítulo 5.Momento de torsión y equilibrio rotacional 93 -"""",,, Mecánica 5.1 Condiciones de equilibrio Capítulo 1 Introducción 1 El brazo de.palanca Momento de torsión Quées la física? Momento de torsión resultante Qué importancia tienen las matemáticas? Cómo estudiar física? 3 Equilibrio Centro de gravedad 72 Capítulo 2 Matemáticas técnicas Números con signo Repaso de álgebra Exponentes y radicales (optativo) 2.4 Solución a ecuaciones cuadráticas 2.5 Notación científica Gráficas Geometría Trigonometría del triángulo rectángulo 22 Capítulo 3 Mediciones técnicas y vectores 34 Cantidades físicas 35 El Sistema Internacional Medición de longitud y tiempo 12 Cifras significativas 39 Instrumentos de medición 41 Conversión de unidades 42 Cantidades vectoriales y escalares 45 Suma o adición de vectores por métodos gráficos 47 Fuerza y vectores 49 La fuerza resultante 51 Trigonometría y vectores 52 El método de las componentes para la suma o adición de vectores 55 Notación de vectores unitarios (opcional) 16 Resta o sustracción de vectores 61 Capítulo 4 Equilibrio traslacional y fricción Primera ley de Newton Segunda ley de Newton Tercera ley de Newton Equilibrio Diagramas de cuerpo libre Solución de problemas de equilibrio 4.7 Fricción Capítulo 6 Aceleración uniforme Rapidezy velocidad Aceleración Movimiento uniformemente acelerado 114 Otras relaciones útiles 116 Resolución de problemas de aceleración 117 Convención de signos en problemas de aceleración 119 Gravedad y cuerpos en caída libre 121 Movimientode proyectiles 126 Proyección horizontal 126 El problema general de las trayectorias 129 Capítulo 7 Segunda ley de Newton Segunda ley de Newton sobre el movimiento Relación entre peso y masa 140 Aplicación de la segunda ley de Newton a problemas de un solo cuerpo 143 Técnicas para resolver problemas 145 Resolución de problemas de aceleración 117 Convención de signos en problemas de aceleración 119 Gravedad y cuerpos en caída libre 121 Movimiento de proyectiles 126 Proyección horizontal 126 El problema general de las trayectorias 129 Capítulo 8 Trabajo, energía y potencia Trabajo Trabajo resultante Energía Trabajo y energía cinética 162

2 Contenido ix Energía potencial 165 Conservación de energía 166 Energía y fuerzas de fricción 168 Potencia movimiento 179 Capítulo 9 Impulso y cantidad de Impulso y cantidad de movimiento 180 Ley de la conservación de la cantidad de movimiento 182 Choques elásticos e inelásticos 185 Capítulo 10 Movimiento circular uniforme Movimiento en una trayectoria circular Aceleración centrípeta Fuerza centrípeta Peralte de curvas El péndulo cónico Movimiento en un círculo vertical Gravitación El campo gravitacional y el peso Satélites en órbitas circulares Leyes de Kepler 213 Capítulo 11 Rotación de cuerpos rígidos 220 Desplazamiento angular 221 Velocidad angular 223 Aceleración angular 224 Relación entre los movimientos rotacional y rectilíneo 226 Energía cinética rotacional: momento de inercia 227 La segunda ley del movimiento en la rotación 229 Trabajo y potencia rotacionales 232 Rotación y traslación combinadas 233 Cantidad de movimiento angular 235 Conservación de la cantidad de movi!lliento angular 236 Capítulo 12 Máquinas simples Máquinas simples y eficiencia Ventaja mecánica La palanca Aplicaciones del principio de la palanca La transmisión del momento de torsión 253 El plano inclinado 255 Aplicaciones del plano inclinado 258 Capítulo 13 Elasticidad Propiedades elásticas de la materia Módulo de Young 268 Módulo de Corte 271 Elasticidad de volumen; módulo volumétrico 272 Otras propiedades físicas de los metales 273 Capítulo 14 Movimiento armónico simple 279 Movimiento periódico 280 La segunda ley de Newton y la ley de Hooke 283 Trabajo y energía en el movimiento armónico simple 284 El círculo de referencia y el movimiento armónico simple 286 Velocidad en el movimiento armónico simple 287 Aceleración en el movimiento armónico simple 289 El periodo y la frecuencia 291 El péndulo simple 293 El péndulo de torsión 294 Capítulo 15 Fluidos Densidad Presión Presión del fluido Medición de la presión La prensa hidráulica Principio de Arquímedes Flujo de fluidos Presión y velocidad Ecuación de Bernoulli Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli 320 Termodinámica, ondas mecánicas y sonido Capítulo 16 Temperatura y dilatación 329 Temperatura y energía térmica 330 La medición de la temperatura 331 El termómetro de gas 335 La escala de temperatura absoluta 336 Dilatación lineal 338

3 x Contenido Di]atación superficial 341 Di]atación vo1umétrica 342 La dilatación anómala de] agua 344 Capítulo 17 Cantidad de calor ] E] significado de] calor La cantidad de calor Capacidad de calor específico 353 ]7.4 La medición del calor Cambio de fase Calor de combustión 364 Capítulo 18 Transferencia de calor Métodos de transferencia de calor Conducción Ais]amiento: e] valor R Convección 375 ]8.5 Radiación 376 Capítulo 19 Propiedades térmicas de la materia ] ]9.10 Gases ideales, ley de Boyle y ley de Charles 384 Ley de Gay-Lussac 386 Leyes generales de los gases 387 Masa molecu]ar y mol 389 La ley del gas ideal 391 Licuefacción de un gas 392 Vaporización 393 Presión de vapor 394 Punto triple 396 Humedad 397 Capítulo 20 Termodinámica Calor y trabajo Función de la energía interna Primera ley de la termodinámica Procesos isobáricos y el diagrama P-V 407 Caso genera] para la primera ley 409 Procesos adiabáticos 410 Procesos isocóricos 411 Proceso isotérmico 412 Segunda ley de la termodinámica Capítulo Ciclo de Carnot 414 La eficiencia de una máquina ideal 415 Máquinas de combustión interna 416 Refrigeración 418 Movimiento ondulatorio 426 Ondas mecánicas" 427 Tipos de ondas 427 Cálculo de la rapidez de onda 428 Movimiento ondulatorio periódico 429 Energía de una onda partícula 431 Principio de superposición 433 Ondas estacionarias 434 Frecuencias características 435 Capítulo 22 Sonido Producción de una onda sonora La velocidad de] sonido Vibración de columnas de aire Vibración forzada y resonancia Ondas sonoras audible s Tono y timbre Interferencia y pulsaciones El efecto Doppler 454 Electricidad, magnetismo y óptica Capítulo 23 La fuerza eléctrica La carga eléctrica E] electrón Aislantesy conductores El electroscopiode hoja de oro Redistribuciónde ]a carga Cargapor inducción Ley de Coulomb 470 Capítulo El campo eléctrico 478 El concepto de campo 479 Cálculo de la intensidad de campo eléctrico 482 Líneas de campo eléctrico 485 La ley de Gauss 386 Ap]icaciones de la ley de Gauss 388

4 Contenido xi Capítulo 25 Potencial eléctrico Energía potencial eléctrica Cálculo de la energía potencial Potencial Diferencia de potencial Experimento de Millikan de la gota de aceite El electrón volt 507 Capítulo 26 Capacitancia Limitaciones al cargar un conductor El capacitor Cálculo de la capacitancia Constante dieléctrica; permitividad Capacitores en paralelo y en serie Energíade un capacitorcargado 526 Capítulo 27 Corriente y resistencia 27.1 El movimiento de la carga eléctrica 27.2 La dirección de la corriente eléctrica 27.3 Fuerza electromotriz Ley de Ohm; resistencia Potencia eléctrica y pérdida de calor 539 Resistividad 540 Coeficiente de temperatura de la resistencia 541 Superconductividad 542 Capítulo 28 Circuitos de corriente continua Circuitos simples; resistores en serie Resistores en paralelo 551 Fem inducida y diferencia de potencial terminal 554 Medición de la resistencia interna 555 Inversión de la corriente a través de una fuente Fem 556 Leyes de Kirchhoff 557 Capítulo 29 Magnetismo y campo magnético 567 Magnetism~ 568 Campos magnéticos 570 La teoría moderna del magnetismo 570 Densidad de flujo y permeabilidad 571 Campo magnético y corriente eléctrica 574 Fuerza sobre una carga en movimiento Fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente Campo magnético de un conductor largo y recto Otros campos magnéticos Histéresis 581 Capítulo 30 Fuerzas y momentos de torsión en un campo magnético Fuerza y momento de torsión en una espira Momento de torsión magnético sobre un solenoide 592 El galvanómetro 592 El voltímetro de cc El amperímetro de cc 594 El motor de cc Capítulo 31 Inducción electromagnética 601 Ley de Faraday 602 Fem inducida por un conductor en movimiento 605 Ley de Lenz 606 El generador de ca 607 El generador de cc 611 Fuerza electromotriz en un motor 611 Tipos de motores 612 El transformador 614 Capítulo 32 Circuitos de corriente alterna El capacitor 623 El inductor 626 Corrientes alternas 628 Relación de fase en circuitos de ca 629 Reactancia 631 Circuitos en serie de ca 632 Resonancia 634 El factor de potencia 635 Capítulo 33 Luz e iluminación Quées la luz? Propagación de la luz Espectro electromagnético La teoría cuántica Rayos de luz y sombras Flujo luminoso Intensidad luminosa Iluminación 654

5 xii Contenido Capítulo 34 Reflexión y espejos 34.] Las leyes de ]a reflexión Espejos planos Espejos esféricos Imágenes formadas por espejos esféricos La ecuación del espejo 669 Amp]ificación 67] Aberración esférica Capítulo 35 Refracción Índice de refracción Leyes de refracción Longitud de onda y refracción Dispersión Refracción interna total Fibras ópticas y aplicaciones Es ]0 mismo ver que creer? Profundidad aparente 690 Capítulo 36 Lentes e instrumentos ópticos ] Lentes simples Longitud focal y la ecuación del fabricante de lentes Formación de imágenes mediante lentes delgadas 701 La ecuación de las lentes y el aumento 703 Combinaciones de lentes 705 El microscopio compuesto 706 Telescopio 708 Aberraciones de las lentes 708 Capítulo 37 Interferencia, difracción y polarización 714 Difracción Experimento de Young: interferencia 715 La red de difracción 719 Poder de resolución de instrumentos 721 Polarización 724 Física moderna Capítulo 38 La física moderna y ] el átomo 731 Relatividad 732 Eventossimultáneos: la relatividad del tiempo Longitud, masa y tiempo relativistas 734 Masa y energía 737 Teoría cuántica y el efecto fotoeléctrico 739 Ondas y partículas 740 El átomo de Rutherford 742 Órbitaselectrónicas 742 Espectro atómico 743 El átomo de Bohr 745 Nivelesde energía 747 Láser y luz láser 750 Teoría atómica moderna 75] Capítulo 39 La física nuclear y índice 1-1 el núcleo 757 E] núcleo atómico 758 Los elementos 759 La Unidad de MasaAtómica 761 Isótopos 764 Defecto de masa y energía de enlace 766 Radiactividad 769 Decaimiento radiactivo 770 \ Vida media 771 Reacciones nucleares 773 Fisión nuclear 774 Reactores nucleares 775 Fusión nuclear 777 Manual de uso de HP 50G M-1