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- Carta pedagógica de colores
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- Contenido Breve
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- Acerca de los autores
- Prefacio
- Al estudiante
- Parte 1 Mecánica
- 1 Física y medición
- 1.1 Estándares de longitud, masa y tiempo
- Longitud
- Masa
- Tiempo
- 1.2 Modelado y representaciones alternativas
- 1.3 Análisis dimensional
- 1.4 Conversión de unidades
- 1.5 Estimaciones y cálculos de orden de magnitud
- 1.6 Cifras significativas
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 2 Movimiento en una dimensión
- 2.1 Posición, velocidad y rapidez de una partícula
- 2.2 Velocidad y rapidez instantáneas
- 2.3 Modelo de análisis: La partícula bajo velocidad constante
- 2.4 Propuesta del modelo de análisis para resolver problemas
- Conceptualizar
- Categorizar
- Analizar
- Finalizar
- 2.5 Aceleración
- 2.6 Diagramas de movimiento
- 2.7 Análisis de modelo: La partícula bajo aceleración constante
- 2.8 Objetos en caída libre
- 2.9 Ecuaciones cinemáticas deducidas del cálculo
- Ecuaciones cinemáticas
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- › Modelo de análisis para la resolución de problemas
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 3 Vectores
- 3.1 Sistemas coordenados
- 3.2 Cantidades vectoriales y escalares
- 3.3 Aritmética vectorial básica
- 3.4 Componentes de un vector y vectores unitarios
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 4 Movimiento en dos dimensiones
- 4.1 Vectores de posición, velocidad y aceleración
- 4.2 Movimiento en dos dimensiones con aceleración constante
- 4.3 Movimiento de proyectil
- Alcance horizontal y altura máxima de un proyectil
- 4.4 Modelo de análisis: Partícula en movimiento circular uniforme
- 4.5 Aceleraciones tangencial y radial
- 4.4 Velocidad y aceleración relativas
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- › Modelo de análisis para resolver problemas
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 5 Las leyes del movimiento
- 5.1 Concepto de fuerza
- La naturaleza vectorial de la fuerza
- 5.2 Primera ley de Newton y marcos inerciales
- 5.3 Masa
- 5.4 Segunda ley de Newton
- 5.5 Fuerza gravitacional y peso
- 5.6 Tercera ley de Newton
- 5.7 Modelos de análisis utilizando la segunda ley de Newton
- Modelo de análisis: Partícula en equilibrio
- Modelo de análisis: Partícula bajo una fuerza neta
- 10.8 Fuerzas de fricción
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- › Modelo de análisis para resolver problemas
- Piense, Dialogue y comparta
- Problemas
- 6 Movimiento circular y otras aplicaciones de las leyes de Newton
- 6.1 Extensión del modelo de partícula en el movimiento circular uniforme
- 6.2 Movimiento circular no uniforme
- 6.3 Movimiento en marcos acelerados
- 6.4 Movimiento en presencia de fuerzas resistivas
- Modelo 1: Fuerza resistiva proporcional a la velocidad del objeto
- Modelo 2: Fuerza resistiva proporcional al cuadrado de la rapidez del objeto
- Resumen
- › Conceptos y principios
- › Modelo de análisis para resolver problemas
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 7 Energía de un sistema
- 7.1 Sistemas y entornos
- 7.2 Trabajo realizado por una fuerza constante
- 7.3 Producto escalar de dos vectores
- 7.4 Trabajo realizado por una fuerza variable
- Trabajo realizado por un resorte
- 7.5 Energía cinética y el teorema trabajo-energía cinética
- 7.6 Energía potencial de un sistema
- Energía potencial elástica
- Gráficas de barras de energía
- 7.7 Fuerzas conservativas y no conservativas
- Fuerzas conservativas
- Fuerzas no conservativas
- 7.8 Diagramas de energía y equilibrio de un sistema
- 7.9 Diagramas de energía y equilibrio de un sistema
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- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 8 Conservación de la energía
- 8.1 Modelo de análisis: Sistema aislado (Energía)
- 8.2 Modelo de análisis: El sistema aislado (Energía)
- 8.3 Situaciones que incluyen fricción cinética
- 8.4 Cambios en energía mecánica para fuerzas no conservativas
- 8.5 Potencia
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- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- › Modelos de análisis para la resolución de problemas
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 9 Cantidad de movimiento lineal y colisiones
- 9.1 Cantidad de movimiento lineal
- 9.2 Análisis de modelo: Sistema aislado (cantidad de movimiento)
- 9.3 Modelo de análisis: Sistema no aislado (cantidad de movimiento)
- 9.4 Colisiones en una dimensión
- Colisiones perfectamente inelásticas
- Colisiones elásticas
- 9.5 Colisiones en dos dimensiones
- 9.6 El centro de masa
- 9.7 Sistemas de muchas partículas
- 9.8 Sistemas deformables
- 9.9 Propulsión de cohetes
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- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- › Análisis de modelo para resolver problemas
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- Problemas
- 10 Rotación de un objeto rígido en torno a un eje fijo
- 10.1 Posición, velocidad y aceleración angular
- 10.2 Modelo de análisis: Objeto rígido bajo aceleración angular constante
- 10.3 Cantidades angulares y traslacionales
- 10.4 Momento de torsión
- 10.5 Modelo de análisis: Objeto rígido bajo un momento de torsión neto
- 10.6 Cálculo de momentos de inercia
- 10.7 Energía cinética rotacional
- 10.8 Consideraciones energéticas en el movimiento rotacional
- 10.9 Movimiento de rodamiento de un objeto rígido
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- › Conceptos y principios
- › Modelo de análisis para resolver problemas
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- Problemas
- 11 Cantidad de movimiento angular
- 11.1 Producto vectorial y momento de torsión
- 11.2 Modelo de análisis: sistema no aislado (cantidad de movimiento angular)
- Cantidad de movimiento angular de un sistema de partículas
- 11.3 Cantidad de movimiento angular de un objeto rígido rotatorio
- 11.4 Modelo de análisis: sistema aislado (cantidad de movimiento angular)
- 11.5 El movimiento de giroscopios y trompos
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- › Conceptos y principios
- › Análisis de modelo para resolver problemas
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- Problemas
- 12 Equilibrio estático y elasticidad
- 12.1 Modelo de análisis: Objeto rígido en equilibrio
- 12.2 Más acerca del centro de gravedad
- 12.3 Ejemplos de objetos rígidos en equilibrio estático
- 12.4 Propiedades elásticas de los sólidos
- Módulo de Young: elasticidad en longitud
- Módulo de corte: elasticidad de forma
- Módulo volumétrico: elasticidad del volumen
- Concreto pretensado
- Resumen
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- › Modelo de análisis para resolver problemas
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- Problemas
- 13 Gravitación universal
- 13.1 Ley de Newton de gravitación universal
- 13.2 Aceleración en caída libre y fuerza gravitacional
- 13.3 Modelo de análisis: Partícula en un campo (gravitacional)
- 13.4 Las leyes de Kepler y el movimiento de los planetas
- Primera ley de Kepler
- Segunda ley de Kepler
- Tercera ley de Kepler
- 13.5 Energía potencial gravitacional
- 13.6 Consideraciones energéticas en el movimiento planetario y de satélites
- Rapidez de escape
- Agujeros negros
- Materia oscura
- Resumen
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- › Modelo de análisis para resolver problemas
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- Problemas
- 14 Mecánica de fluidos
- 14.1 Presión
- 14.2 Variación de la presión con la profundidad
- 14.3 Mediciones de presión
- 14.4 Fuerzas de flotación y principio de Arquímedes
- 14.5 Dinámica de fluidos
- 14.6 Ecuación de Bernoulli
- 14.7 Flujo de fluidos viscosos en tuberías
- 14.8 Otras aplicaciones de la dinámica de fluidos
- Resumen
- › Definiciones
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- Problemas
- Parte 2 Oscilaciones y ondas mecánicas
- 15 Movimiento oscilatorio
- 15.1 Movimiento de un objeto unido a un resorte
- 15.2 Partícula en movimiento armónico simple
- 15.3 Energía del oscilador armónico simple
- 15.4 Comparación de movimiento armónico simple con movimiento circular uniforme
- 15.5 El péndulo
- Péndulo físico
- Péndulo de torsión
- 15.6 Oscilaciones amortiguadas
- 15.7 Oscilaciones forzadas
- Resumen
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- › Modelos de análisis para resolver problemas
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- Problemas
- 16 Movimiento ondulatorio
- 16.1 Propagación de una perturbación
- 16.2 Modelo de análisis: onda viajera
- Ondas sinusoidales en cuerdas
- 16.3 La rapidez de ondas en cuerdas
- 16.4 Rapidez de transferencia de energía mediante ondas sinusoidales sobre cuerdas
- 16.5 La ecuación de onda lineal
- 16.6 Ondas sonoras
- 16.7 Rapidez de ondas sonoras
- 16.8 Intensidad de ondas sonoras
- Nivel sonoro en decibeles
- Sonoridad y frecuencia
- 16.9 El efecto Doppler
- Ondas de choque
- Resumen
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- Problemas
- 17 Sobreposición y ondas estacionarias
- 17.1 Modelo de análisis: Ondas en interferencia
- Sobreposición de ondas sinusoidales
- 17.2 Ondas estacionarias
- 17.3 Efectos de frontera: Reflexión y transmisión
- 17.4 Modelo de análisis: Ondas bajo condiciones de frontera
- 17.5 Resonancia
- 17.6 Ondas estacionarias en columnas de aire
- 17.7 Batimientos: Interferencia en el tiempo
- 17.8 Patrones de ondas no sinusoidales
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- Problemas
- Parte 3 Termodinámica
- 18 Temperatura
- 18.1 Temperatura y ley cero de la termodinámica
- 18.2 Termómetros y escala de temperatura Celsius
- 18.3 Termómetro de gas a volumen constante y escala absoluta de temperatura
- Las escalas de temperatura Celsius, Fahrenheit y Kelvin3
- 18.4 Expansión térmica de sólidos y líquidos
- El inusual comportamiento del agua
- 18.5 Descripción macroscópica de un gas ideal
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 19 Primera ley de la termodinámica
- 19.1 Calor y energía interna
- Unidades de calor
- El equivalente mecánico del calor
- 19.2 Calor específico y calorimetría
- Calorimetría
- 19.3 Calor latente
- 19.4 Trabajo y calor en procesos termodinámicos
- 19.5 Primera ley de la termodinámica
- 19.6 Mecanismos de transferencia de energía en procesos térmicos
- Conducción térmica
- Aislamiento casero
- Convección
- Radiación
- La botella Dewar
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 20 Teoría cinética de los gases
- 20.1 Modelo molecular de un gas ideal
- 20.2 Calor específico molar de un gas ideal
- 20.3 Equipartición de la energía
- Una pista de la cuantización de la energía
- 20.4 Procesos adiabáticos para un gas ideal
- 20.5 Distribución de rapideces moleculares
- Resumen
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 21 Máquinas térmicas, entropía y segunda ley de la termodinámica
- 21.1 Máquinas térmicas y segunda ley de la termodinámica
- 21.2 Bombas de calor y refrigeradores
- 21.3 Procesos reversibles e irreversibles
- 21.4 La máquina de Carnot
- 21.5 Motores de gasolina y diesel
- 21.6 Entropía
- 21.7 Entropía en sistemas termodinámicos
- Cambio en entropía en un ciclo de Carnot
- Cambio de entropía en una expansión libre
- Cambio de entropía en conducción térmica
- 21.8 Entropía y la segunda ley
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- Apéndices
- Apéndice A Tablas
- TABLA A.1 Factores de conversión
- TABLA A.2 Símbolos, dimensiones y unidades de cantidades físicas
- Apéndice B Repaso matemático
- B.1 Notación científica
- Ejercicios
- B.2 Álgebra
- Algunas reglas básicas
- Potencias
- Factorización
- Ecuaciones cuadráticas
- Ecuaciones lineales
- Resolución de ecuaciones lineales simultáneas
- Logaritmos
- B.3 Geometría
- B.4 Trigonometría
- B.5 Desarrollo de series
- B.6 Cálculo diferencial
- Propiedades especiales de la derivada
- B.7 Cálculo Integral
- Integración parcial
- El diferencial perfecto
- B.8 Propagación de incertidumbre
- Apéndice C Tabla periódica de los elementos
- Apéndice D Unidades del SI
- TABLA D.1 Unidades del SI
- TABLA D.2 Algunas unidades derivadas del SI
- Respuestas a exámenes rápidos y problemas con numeración impar
- Índice