Física I

Descripción

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Descripción:
En la actualidad, el ser humano necesita contar con una sólida formación científica para
poder comprender el mundo que le rodea. Esto le permitirá no sólo obtener un mayor beneficio
en el uso de aparatos e instrumentos tecnológicos y sus aplicaciones en el entorno, sino
también tomar mejores decisiones en beneficio de sí mismo, de la sociedad y de la naturaleza.
Esta formación científica incluye el aprendizaje de la física, disciplina considerada por
muchos el pilar de la ciencia y la tecnología moderna.
La física es la ciencia natural que ha logrado los mayores avances en la explicación de
una gran cantidad de fenómenos y además representa el mejor ejemplo de cómo ha progresado
el conocimiento humano. Por estas razones, su estudio se incluye como una materia
básica en bachillerato.
En virtud de la importancia que tiene la física para cualquier persona y para la sociedad
en general, el aprendizaje de esta disciplina en el nivel medio superior debe considerarse una
actividad cultural que requiere la adquisición de conocimiento y habilidades, cierta experiencia
en actividades científico-investigadoras y por último actitudes y valores que posibiliten
al alumno, y al docente, reconocer los beneficios de la ciencia y los inconvenientes del
uso irresponsable de la misma.
El estudio de la física en este nivel educativo permite al alumno adquirir competencias
orientadas a la resolución de problemas cotidianos y comprender su entorno de manera
racional mediante el conocimiento y la aplicación de los métodos y procedimientos que
emplean las ciencias naturales.

Tabla de contenidos:

FRONT MATTER
   Acerca del autor
   Presentación
   Propósitos de este libro
   Aprendizaje con base en competencias
   Características del libro
   Conoce tu libro
   Competencias genéricas y disciplinares
Bloque I: Introducción a la física
   Objetos de aprendizaje
   Desempeños del estudiante al concluir el bloque
   Competencias a desarrollar
   Contenido
   Articulación de competencias
   Evaluación diagnóstica
   Introducción
   1.1: ¿Qué es la física?
   Figura 1.1
   Figura 1.2
   La física en la vida cotidiana
   1.2: Bosquejo histórico de la física
   Figura 1.3
   La física en la vida cotidiana
   1.3: Clasificación de la física
   1.4: La ciencia
   Figura 1.4
   Reflexiona
   1.5: El método científico
   La física en la vida cotidiana
   Figura 1.5
   1.6: Propiedades de la materia
   Figura 1.6
   Tabla 1.1: Propiedades específicas del agua (medidas al nivel del mar)
   1.7: Magnitudes físicas
   Figura 1.7
   1.8: El proceso de medición
   Figura 1.8
   Reflexiona
   1.9: Unidad de medida
   Tabla 1.2: Unidades fundamentales del si
   Figura 1.9
   Figura 1.10
   Tabla 1.3: Unidades derivadas con nombres especiales
   Tabla 1.4: Prefijos del si
   Tabla 1.5: Cantidades expresadas en un múltiplo o submúltiplo de la unidad
   1.10: Sistemas cgs e inglés
   Tabla 1.6: Unidades básicas del sistema cgs y su equivalencia con las unidades del si
   Tabla 1.7: Equivalencia entre unidades derivadas de los sistemas cgs y si
   Tabla 1.8: Equivalencia entre unidades del sistema inglés y el si
   1.11: Transformación de unidades
   Tabla 1.9: Algunas equivalencias de unidades de longitud
   Problemas ejemplo
   Solución
   Solución
   Evaluación formativa
   1.12: Notación científica
   Tabla 1.10: Longitudes expresadas en notación científica
   Problemas ejemplo
   Solución
   Evaluación formativa
   1.13: Errores en las mediciones
   Figura 1.11
   Incertidumbre experimental
   Figura 1.12
   Incertidumbre de medidas reproducibles
   Problemas ejemplo
   Solución
   Incertidumbre de medidas no reproducibles
   Tabla 1.11: Tiempo de recorrido por el atleta
   Figura 1.13
   Cifras significativas
   Figura 1.14
   Evaluación formativa
   1.14: Instrumentos de medición
   Figura 1.15
   Figura 1.16
   Campo de medida
   Alcance
   Repetibilidad
   Fiabilidad
   Estabilidad
   Precisión
   Sensibilidad
   1.15: Tablas de resultados
   Tabla 1.12: Densidad de algunas sustancias
   Problemas ejemplo
   Solución
   Evaluación formativa
   1.16: Magnitudes escalares y vectoriales
   Figura 1.17
   Reflexiona
   Figura 1.18
   Figura 1.19
   Figura 1.20
   1.17: Clasificación de los vectores
   Figura 1.21
   Figura 1.22
   Vector deslizante
   Figura 1.23
   Vector fijo
   Figura 1.24
   Desplazamiento
   Figura 1.25
   1.18: Suma de vectores
   Figura 1.26
   Figura 1.27
   Figura 1.28
   Suma de vectores colineales
   Figura 1.29
   Figura 1.30
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 1.31
   Algunas propiedades de los vectores
   Igualdad de dos vectores
   Propiedad conmutativa de la suma
   Figura 1.32
   Propiedad asociativa de la suma
   Negativo de un vector
   Figura 1.33
   Suma de vectores perpendiculares
   Figura 1.34
   Método del teorema de Pitágoras
   Figura 1.35
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 1.36
   Método de la ley de cosenos y la ley de senos
   Figura 1.37
   Ley de cosenos
   Ley de senos
   Figura 1.38
   1.19: Resta de vectores
   Figura 1.39
   Problemas ejemplo
   Figura 1.40
   Solución
   Evaluación formativa
   Figura 1.41
   Figura 1.42
   1.20: Multiplicación de un vector por un escalar
   Figura 1.43
   Vector unitario o versor
   Figura 1.44
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 1.45
   1.21: Componentes de un vector
   Figura 1.46
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 1.47
   Solución
   Figura 1.48
   Suma de vectores por el método de las componentes
   Figura 1.49
   Figura 1.50
   Problemas ejemplo
   Figura 1.51
   Solución
   Evaluación formativa
   Figura 1.52
   1.22: Producto entre dos vectores
   Producto escalar
   Figura 1.53
   Problemas ejemplo
   Figura 1.54
   Solución
   Producto vectorial
   Figura 1.55
   Figura 1.56
   Problemas ejemplo
   Solución
   Arma tu mapa conceptual
   Términos clave
   Lo que hay que saber
   Glosario
   Actividades de aprendizaje
   Tabla 1.13: Conversiones de longitudes
   Tabla 1.14: Conversiones de masas
   Tabla 1.15: Conversiones de tiempo
   Tabla 1.16: Conversión de unidades
   Figura 1.57
   Tabla 1.17: Medición con regla graduada en cm
   Tabla 1.18: Medición con regla graduada en mm
   Figura 1.58
   Figura 1.59
   Evaluación sumativa
   Introducción a la física
   Mediciones y errores
   Vectores
   Pasatiempos
   Actividad experimental
   Medición con diferentes instrumentos
   Tabla 1.19: Medición del diámetro y grosor de una moneda
   Figura 1.60
   Física en contexto
   La carrera de los 100 m, las matemáticas y la física
   Figura 1.61
   Figura 1.62
   Proyecto
   Tabla 1.20: Planeación del proyecto
   Tabla 1.21: Evaluación del proyecto
   Desempeños del estudiante al concluir el bloque
Bloque II: Movimiento
   Objetos de aprendizaje
   Desempeños del estudiante al concluir el bloque
   Competencias a desarrollar
   Contenido
   Articulación de competencias
   Evaluación diagnóstica
   Introducción
   2.1: Breve historia del estudio del movimiento
   Figura 2.1
   Figura 2.2
   Reflexiona
   2.2: Movimiento
   Figura 2.3
   Sistema de referencia
   Figura 2.4
   2.3: Partícula
   Figura 2.5
   Figura 2.6
   2.4: Trayectoria
   Figura 2.7
   Figura 2.8
   2.5: Posición de un objeto
   Figura 2.9
   Figura 2.10
   Vector de posición
   Figura 2.11
   Reflexiona
   2.6: Distancia y desplazamiento
   Figura 2.12
   Figura 2.13
   Figura 2.14
   Problemas ejemplo
   Figura 2.15
   Solución
   2.7: Rapidez
   Figura 2.16
   Problemas ejemplo
   Solución
   Rapidez media
   Figura 2.17
   Tabla 2.1: Rapidez de algunos cuerpos
   Problemas ejemplo
   Figura 2.18
   Solución
   La física en la vida cotidiana
   2.8: Velocidad
   Velocidad media
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 2.19
   Velocidad instantánea
   Tabla 2.2: Velocidad media de un corredor de 100 m a diferentes distancias de la meta
   La física en la vida cotidiana
   2.9: Movimiento rectilíneo uniforme
   Figura 2.20
   Figura 2.21
   Cómo se describe el movimiento rectilíneo uniforme
   Figura 2.22
   Tabla 2.3: Distancia y tiempo de recorrido de la botella
   Figura 2.23
   Figura 2.24
   Tabla 2.4: Rapidez de la botella
   Figura 2.25
   Problemas ejemplo
   Figura 2.26
   Solución
   Tabla 2.5: Longitud recorrida por el autobús
   Evaluación formativa
   Movimiento rectilíneo uniforme
   Figura 2.27
   Figura 2.28
   Figura 2.29
   2.10: Aceleración
   Figura 2.30
   Figura 2.31
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 2.32
   2.11: Movimiento rectilíneo con aceleración constante
   Tabla 2.6: Velocidad del autobús
   Figura 2.33
   La física en la vida cotidiana
   Figura 2.34
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 2.35
   Solución
   Figura 2.36
   Reflexiona
   Tabla 2.7: Distancia recorrida por el autobús
   Figura 2.37
   Figura 2.38
   Problemas ejemplo
   Solución
   Problemas ejemplo
   Solución
   La física en la vida cotidiana
   2.12: Caída libre
   Tabla 2.8: Aceleración de la gravedad
   Figura 2.39
   Figura 2.40
   Figura 2.41
   Tabla 2.9: Relación entre d y t en la caída libre
   Figura 2.42
   Tabla 2.10: Ecuaciones del movimiento rectilíneo con aceleración constante y de la caída libre
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 2.43
   Tiro vertical
   Figura 2.44
   Tabla 2.11: Ecuaciones del movimiento rectilíneo con aceleración constante y del tiro vertical
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 2.45
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 2.46
   2.13: Tiro horizontal
   Figura 2.47
   Figura 2.48
   Figura 2.49
   La física en la vida cotidiana
   Figura 2.50
   Figura 2.51
   Figura 2.52
   Problemas ejemplo
   Solución
   Solución
   Figura 2.53
   Solución
   Solución
   Evaluación formativa
   Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
   Figura 2.54
   Figura 2.55
   2.14: Tiro oblicuo o movimiento parabólico
   Figura 2.56
   Figura 2.57
   Figura 2.58
   Figura 2.59
   Velocidad de disparo
   Posición del proyectil
   Figura 2.60
   Velocidad del proyectil
   Figura 2.61
   Problemas ejemplo
   Figura 2.62
   Solución
   Evaluación formativa
   Movimiento parabólico
   2.15: Movimiento circular uniforme
   Figura 2.63
   Figura 2.64
   Problemas ejemplo
   Solución
   La física en la vida cotidiana
   2.16: Velocidad lineal (tangencial)
   Figura 2.65
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 2.66
   2.17: Aceleración centrípeta (radial)
   Figura 2.67
   Problemas ejemplo
   Solución
   Desplazamiento angular
   Figura 2.68
   Figura 2.69
   Tabla 2.12: Ángulo central expresado en grados y radianes
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 2.70
   Solución
   2.18: Velocidad angular
   Velocidad angular instantánea
   Figura 2.71
   Problemas ejemplo
   Solución
   Solución
   Evaluación formativa
   Movimiento circular
   2.19: Movimiento circular uniformemente acelerado
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 2.72
   Tabla 2.13: Símbolos utilizados en la cinemática lineal y circular
   Tabla 2.14: Comparación de las ecuaciones de los movimientos rectilíneo y circular con aceleración constante
   Problemas ejemplo
   Solución
   Evaluación formativa
   Movimiento circular uniformemente acelerado
   Arma tu mapa conceptual
   Términos clave
   Lo que hay que saber
   Glosario
   Actividades de aprendizaje
   Figura 2.73
   Figura 2.74
   Evaluación sumativa
   Movimiento rectilíneo
   Figura 2.75
   Figura 2.76
   Figura 2.77
   Movimiento curvilíneo
   Pasatiempos
   Problemas sobre aceleración
   Actividad experimental
   Rapidez media
   Tabla 2.15: Rapidez de mis compañeros
   Física en contexto
   Una relación entre la cinemática y el tráfico en una carretera
   Figura 2.78
   Proyecto
   Tabla 2.16: Etapas del proyecto
   Tabla 2.17: Evaluación del proyecto
   Desempeños del estudiante al concluir el bloque
Bloque III: Leyes de Newton
   Objetos de aprendizaje
   Desempeños del estudiante al concluir el bloque
   Competencias a desarrollar
   Contenido
   Articulación de competencias
   Evaluación diagnóstica
   Introducción
   Reflexiona
   3.1: Fuerza
   Figura 3.1
   Figura 3.2
   Figura 3.3
   Figura 3.4
   Figura 3.5
   Figura 3.6
   Figura 3.7
   Tabla 3.1: Alcance e intensidad de las fuerzas fundamentales
   Figura 3.8
   3.2: Fuerza de fricción
   Figura 3.9
   Figura 3.10
   Fuerza de fricción estática (fs)1
   Figura 3.11
   Fuerza de fricción dinámica o cinética (fd)2
   Figura 3.12
   Figura 3.13
   Fuerza de fricción por rodamiento (o por rodadura)
   Figura 3.14
   Coeficiente de fricción
   Figura 3.15
   La física en la vida cotidiana
   Tabla 3.2: Coeficientes de fricción
   La física en la vida cotidiana
   Figura 3.16
   Figura 3.17
   Problemas ejemplo
   Solución
   Solución
   3.3: Masa inercial
   Figura 3.18
   Figura 3.19
   Figura 3.20
   Reflexiona
   Problemas ejemplo
   Solución
   3.4: Primera ley de Newton
   Figura 3.21
   Figura 3.22
   Figura 3.23
   3.5: Segunda ley de Newton
   Figura 3.24
   Figura 3.25
   Figura 3.26
   Figura 3.27
   Problemas ejemplo
   Solución
   Diagrama de cuerpo libre
   Figura 3.28
   Figura 3.29
   Problemas ejemplo
   Figura 3.30
   Solución
   Figura 3.31
   La física en la vida cotidiana
   El peso de un cuerpo. Caso especial de la segunda ley de Newton
   Figura 3.32
   Problemas ejemplo
   Solución
   Consistencia entre la primera y la segunda ley de Newton
   Problemas ejemplo
   Figura 3.33
   Solución
   3.6: Tercera ley de Newton
   Figura 3.34
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 3.35
   3.7: Fuerza centrípeta
   Figura 3.36
   Reflexiona
   Figura 3.37
   Figura 3.38
   Problemas ejemplo
   Figura 3.39
   Solución
   Estrategia para la solución de problemas en los que se aplican las leyes de Newton
   Bloque sobre un plano inclinado sin fricción
   Figura 3.40
   Figura 3.41
   Problemas ejemplo
   Solución
   Bloque sobre un plano inclinado con fricción
   Figura 3.42
   Figura 3.43
   Figura 3.44
   Figura 3.45
   Movimiento inclinado de un bloque sobre un plano horizontal sin fricción y un bloque en caída unido al primero mediante una cuerda
   Figura 3.46
   Figura 3.47
   Figura 3.48
   Problemas ejemplo
   Figura 3.49
   Solución
   3.8: Estática
   Figura 3.50
   3.9: Equilibrio
   Equilibrio de una partícula
   Figura 3.51
   Condición de equilibrio de una partícula
   Estrategia para resolver problemas de partículas en equilibrio
   Problemas ejemplo
   Figura 3.52
   Solución
   Figura 3.53
   Tabla 3.3: Componentes rectangulares de las fuerzas
   Fuerza resultante y fuerza equilibrante
   Figura 3.54
   Problemas ejemplo
   Figura 3.55
   Solución
   Tabla 3.4: Componentes rectangulares de las fuerzas
   Evaluación formativa
   Leyes de Newton y fricción
   Figura 3.56
   Figura 3.57
   Figura 3.58
   Figura 3.59
   Figura 3.60
   Figura 3.61
   Figura 3.62
   Figura 3.63
   3.10: Fuerza de gravedad
   Figura 3.64
   Figura 3.65
   3.11: Ley de la gravitación universal
   Figura 3.66
   Figura 3.67
   Problemas ejemplo
   Solución
   Solución
   La física en la vida cotidiana
   Masa de la Tierra
   Figura 3.68
   La aceleración de la gravedad y la constante de gravitación universal
   Problemas ejemplo
   Solución
   Tabla 3.5: Valor de g a diferentes altitudes sobre la superficie terrestre.
   Problemas ejemplo
   Solución
   La ley de la gravitación universal y las leyes de Kepler
   Figura 3.69
   Figura 3.70
   Figura 3.71
   Problemas ejemplo
   Solución
   3.12: Satélites artificiales
   Figura 3.72
   Figura 3.73
   Figura 3.74
   Problemas ejemplo
   Solución
   Evaluación formativa
   Ley de la gravitación universal
   Tabla 3.6: Masas y diámetros de algunos planetas
   Arma tu mapa conceptual
   Términos clave
   Lo que hay que saber
   Glosario
   Actividades de aprendizaje
   Figura 3.75
   Figura 3.76
   Figura 3.77
   Evaluación sumativa
   Leyes de Newton
   Ley de la gravitación universal
   Pasatiempos
   Segunda ley de Newton
   Actividad experimental
   Tipos de fuerzas de fricción
   Figura 3.78
   Tabla 3.7: Fuerza de fricción estática máxima
   Tabla 3.8: Fuerza de fricción dinámica
   Física en contexto
   Un mundo sin gravedad
   Figura 3.79
   Proyecto
   Tabla 3.9: Planeación del proyecto
   Tabla 3.10: Evaluación del proyecto
   Desempeños del estudiante al concluir el bloque
Bloque IV: Trabajo, potencia y energía mecánica
   Objetos de aprendizaje
   Desempeños del estudiante al concluir el bloque
   Competencias a desarrollar
   Contenido
   Articulación de competencias
   Evaluación diagnóstica
   Introducción
   4.1: Trabajo
   Figura 4.1
   Figura 4.2
   Figura 4.3
   Figura 4.4
   Figura 4.5
   Problemas ejemplo
   Solución
   Problemas ejemplo
   Solución
   Figura 4.6
   Figura 4.7
   Problemas ejemplo
   Solución
   Evaluación formativa
   Figura 4.8
   Figura 4.9
   4.2: Potencia
   Problemas ejemplo
   Solución
   Evaluación formativa
   4.3: Energía
   Figura 4.10
   Reflexiona
   4.4: Energía potencial gravitacional
   Figura 4.11
   Figura 4.12
   Figura 4.13
   La física en la vida cotidiana
   Problemas ejemplo
   Figura 4.14
   Solución
   4.5: Energía cinética
   Figura 4.15
   Reflexiona
   Problemas ejemplo
   Solución
   Teorema de trabajo-energía
   Figura 4.16
   Problemas ejemplo
   Figura 4.17
   Solución
   Solución
   Figura 4.18
   Solución
   Figura 4.19
   4.6: Energía mecánica
   Problemas ejemplo
   Solución
   Conservación de la energía mecánica
   Figura 4.20
   Problemas ejemplo
   Figura 4.21
   Solución
   Figura 4.22
   Solución
   4.7: Conservación de la energía
   Figura 4.23
   Reflexiona
   Aplicaciones del principio de conservación de la energía
   Problemas ejemplo
   Figura 4.24
   Solución
   Figura 4.25
   4.8: Fuerza no conservativa y conservación de la energía
   Figura 4.26
   Problemas ejemplo
   Solución
   La física en la vida cotidiana
   4.9: Energía potencial elástica
   Figura 4.27
   Problemas ejemplo
   Figura 4.28
   Solución
   4.10: Potencia y energía
   Tabla 4.1: Potencias de algunas máquinas
   Problemas ejemplo
   Solución
   Evaluación formativa
   Figura 4.29
   Figura 4.30
   Figura 4.31
   Figura 4.32
   4.11: Máquinas
   Figura 4.33
   Problemas ejemplo
   Solución
   4.12: Máquinas simples
   Figura 4.34
   Problemas ejemplo
   Solución
   Palanca
   Figura 4.35
   Figura 4.36
   Problemas ejemplo
   Solución
   Plano inclinado
   Figura 4.37
   Problemas ejemplo
   Solución
   La física en la vida cotidiana
   Poleas
   Figura 4.38
   Evaluación formativa
   Figura 4.39
   Figura 4.40
   Figura 4.41
   Figura 4.42
   Figura 4.43
   Figura 4.44
   Arma tu mapa conceptual
   Términos clave
   Lo que hay que saber
   Glosario
   Actividades de aprendizaje
   Tabla 4.2: Actividades diarias
   Tabla 4.3: Identificación de situaciones donde se realiza un trabajo
   Tabla 4.4: Energías de los aparatos
   Tabla 4.5: Energía consumida por algunos electrodomésticos
   Evaluación sumativa
   Pasatiempos
   Trabajo y potencia
   Actividad experimental
   Trabajo
   Figura 4.45
   Tabla 4.6: Trabajo realizado para elevar un objeto
   Física en contexto
   Equivalencia masa-energía
   Proyecto
   Tabla 4.7: Planeación del proyecto
   Tabla 4.8: Evaluación del proyecto
   Desempeños del estudiante al concluir el bloque
Back Matter
   Portafolio pedagógico
   Evaluación formativa • Solución a los problemas nones
   Bloque 1
   Bloque 2
   Bloque 3
   Bloque 4
   Bibliografía