Física Volumen 1

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Este volumen es uno de dos que, en conjunto, comprenden los materiales de esta edición de Física. Se trata de un enfoque único del curso de introducción a la física basado en cálculo.
Este curso se basa en la premisa de que las metáforas innovadoras para enseñar conceptos básicos, instruir explícitamente a los estudiantes en los procesos de construcción de modelos físicos y el aprendizaje activo, pueden ayudar a los estudiantes a aprender la materia de manera mucho más efectiva.
El autor ha replanteado completamente la presentación de cada tema, aprovechando la investigación de la física siempre que es posible. Todos los materiales se han probado, evaluado y reescrito varias veces para probar su fiabilidad. El resultado es la culminación de más de 25 años de pruebas y revisiones continuas.

Tabla de contenidos:

Tabla de contenido
   Tabla de contenido
   Física
   Thomas A. Moore
   Contenido: Unidad C
   Contenido: Unidad C
   Contenido: Unidad N
   Contenido: Unidad N
   Contenido: Unidad Q
   Contenido: Unidad Q
   Contenido: Unidad T
   Contenido: Unidad T
   Acerca del autor
   Acerca del autor
   Prefacio
   Introducción para los estudiantes
   Introducción para los estudiantes
   ¡Conéctate y logra resultados!
   Dedicatoria
   Física
Capítulo 1: El arte de construir modelos
   Capítulo 1: El arte de construir modelos
   C1.1 La naturaleza de la ciencia
   C1.2Desarrollo y estructura de la física
   C1.3Un ejemplo de construcción de modelos
   C1.4Bolsa de trucos: conciencia de las unidades
   C1.5Bolsa de trucos: conversiones de unidades
   C1.6Bolsa de trucos: análisis dimensional
Capitulo 2: Partículas e interacciones
   Capitulo 2: Partículas e interacciones
   C2.1 Los principios de la mecánica moderna
   C2.2 Descripción del movimiento de un objeto
   C2.3 Operaciones vectoriales
   C2.4 Momentum e impulso
   C2.5 Fuerza y peso
   C2.6 Categorías de las interacciones
   C2.7 Transferencia de momentum
Capítulo 3: Vectores
   Capítulo 3: Vectores
   C3.1Introducción
   C3.2Marcos dereferencia
   C3.3Vectoresdesplazamiento
   C3.4Vectores arbitrarios
   C3.5Siete reglas para recordar
   C3.6Vectores en dos dimensiones
   C3.7Vectores en una dimensión
Capítulo 4: Sistemas y marcos
   Capítulo 4: Sistemas y marcos
   C4.1 Sistemas de partículas
   C4.2 El centro de masa de un sistema
   C4.3 ¿Cómo se mueve el centro de masa?
   C4.4 Marcos de referencia inerciales
   C4.5Marcos de referencia flotando libremente
   C4.6 Interacciones con la Tierra
Capítulo 5: Conservación del momentum
   Capítulo 5: Conservación del momentum
   C5.1Grados de aislamiento
   C5.2Cómo resolver problemas de física
   C5.3Problemas acerca de la conservación del momentum
   C5.4Ejemplos
   C5.5Aeronaves y cohetes
Capítulo 6: Conservación del momentum angular
   Capítulo 6: Conservación del momentum angular
   C6.1 Introducción
   C6.2 Cuantificación de la orientación
   C6.3 Velocidad angular
   C6.4 Momentum angular de un objeto rígido
   C6.5 Impulso angular y torque
   C6.6 Precesión giroscópica
   C6.7 Conservación del momentum angular
Capítulo 7: Más acerca del momentum angular
   Capítulo 7: Más acerca del momentum angular
   C7.1Primeros pasos
   C7.2El producto cruz
   C7.3El momentum angular de una partícula en movimiento
   C7.4Objetos que giran
   C7.5Objetos en rotación y en movimiento
   C7.6Torque y fuerza
   C7.7Por qué se conserva el momentum angular
Capítulo 8: Conservación de la energía
   Capítulo 8: Conservación de la energía
   C8.1 Introducción a la energía
   C8.2 Energía cinética
   C8.3 Energía potencial
   C8.4 Fórmulas fundamentales de energía potencial
   C8.5: Energía interna y potencia
   C8.6 Aislamiento
   C8.7 Solución de problemas de conservación de energía
Capítulo 9: Gráfi cas de energía potencial
   Capítulo 9: Gráfi cas de energía potencial
   C9.1 Interacciones entre objetos macroscópicos
   C9.2 Interacciones entre dos átomos
   C9.3 Diagramas unidimensionales de energía potencial
   C9.4 Relajando la limitación de masas
   C9.5 La aproximación del resorte
   C9.6 La energía potencial “de un objeto”
   C9.7 Un ejemplo
Capítulo 10: Trabajo
   Capítulo 10: Trabajo
   C10.1 El requisito del momentum
   C10.2 El producto punto
   C10.3 La definición de trabajo
   C10.4 Interacciones de largo alcance
   C10.5 Interacciones de contacto
Capítulo 11: Energía rotacional
   Capítulo 11: Energía rotacional
   C11.1Introducción a la energía rotacional
   C11.2 Energía rotacional de un objeto en reposo
   C11.3Cálculo de momentos de inercia
   C11.4 Cuando un objeto se desplaza y gira
   C11.5 Rodar sin resbalar
Capítulo 12: Energía térmica
   Capítulo 12: Energía térmica
   C12.1 El caso de la energía que desaparece
   C12.2 El calórico es energía
   C12.3 Energía térmica como energía microscópica
   C12.4 Fricción y energía térmica
   C12.5 Calor, trabajo y transferencia de energía
   C12.6 “Calor” específico
   C12.7 Problemas relacionados con energías térmicas
Capítulo 13: Otras formas de energía interna
   Capítulo 13: Otras formas de energía interna
   C13.1 Enlaces
   C13.2 “Calor” latente
   C13.3 Energía química
   C13.4 Energía nuclear
   C13.5 Modos de transferencia de energía
   C13.6 Mecanismos de transferencia de calor
   C13.7 Una ecuación maestra general de la energía
Capítulo 14: Colisiones
   Capítulo 14: Colisiones
   C14.1 Tipos de colisiones
   C14.2 Colisiones unidimensionales
   C14.3 Colisiones bidimensionales
   C14.4 El efecto honda (asistencia gravitacional)
   C14.5 Uso de las tres leyes de conservación
   C14.6 Impactos de asteroides
Capítulo 15: El modelo estándar
   Capítulo 15: El modelo estándar
   CA.1 Introducción
   CA.2 Partículas de materia
   CA.3 Interacciones fundamentales
   CA.4 La importancia de la neutralidad de color
   CA.5 Estabilidad y la interacción débil
   CA.6 Conclusión
Capítulo 16: Leyes de Newton
   Capítulo 16: Leyes de Newton
   N1.1 La síntesis newtoniana
   N1.2 Leyes de movimiento de Newton
   N1.3 Cálculo vectorial
   N1.4 La definición formal de la velocidad
   N1.5 La definición formal de aceleración
   N1.6 Movimiento circular uniforme
Capítulo 17: Fuerzas a partir del movimiento
   Capítulo 17: Fuerzas a partir del movimiento
   N2.1 La cadena cinemática
   N2.2 Clasificación de las fuerzas
   N2.3 Leyes de las fuerzas
   N2.4 Diagramas de cuerpo libre
   N2.5 Diagramas de movimiento
   N2.6 Gráficas de movimiento unidimensional
   N2.7 Un ejemplo cuantitativo
Capítulo 18: Movimiento a partir de las fuerzas
   Capítulo 18: Movimiento a partir de las fuerzas
   N3.1 La cadena cinemática inversa
   N3.2 Antiderivadas gráficas
   N3.3 Integrales para el movimiento unidimensional
   N3.4 Caída libre en una dimensión
   N3.5 Integrales en tres dimensiones
   N3.6 Construcción de diagramas de trayectoria
Capítulo 19: Estática
   Capítulo 19: Estática
   N4.1 Fuerzas a partir del movimiento: una descripción general
   N4.2 Introducción a la estática
   N4.3 Problemas de estática que implican torque
   N4.4 Solución de problemas de fuerza a partir del movimiento
   N4.5 Solución de problemas de estática
   N4.5 Solución de problemas de estática
Capítulo 20: Movimiento linealmente restringido
   Capítulo 20: Movimiento linealmente restringido
   N5.1 Movimiento con una velocidad constante
   N5.2 Fuerzas de fricción estática y cinética
   N5.3 Fuerzas de arrastre
   N5.4 Movimiento rectilíneo acelerado
   N5.5 Una lista de verificación del movimiento restringido
Capítulo 21: Objetos acoplados
   Capítulo 21: Objetos acoplados
   N6.1 Notación de fuerza para objetos acoplados
   N6.2 Bloques que son empujados
   N6.3 Cuerdas, reales e ideales
   N6.4 Poleas
   N6.5 Uso de la lista de verificación del movimiento restringido
Capítulo 22: Movimiento circularmente restringido
   Capítulo 22: Movimiento circularmente restringido
   N7.1 Movimiento circular uniforme
   N7.2 Vectores unitarios
   N7.3 Movimiento circular no uniforme
   N7.4 Peralte o inclinación
   N7.5 Ejemplos
Capítulo 23: Marcos de referencia no inerciales
   Capítulo 23: Marcos de referencia no inerciales
   N8.1 Fuerzas ficticias
   N8.2 La transformación galileana
   N8.3 Marcos de referencia inerciales
   N8.4 Marcos acelerados en forma lineal
   N8.5 Marcos acelerados en forma circular
   N8.7 Marcos en caída libre y la gravedad
Capítulo 24: Movimiento de proyectiles
   Capítulo 24: Movimiento de proyectiles
   N9.1 Peso y movimiento del proyectil
   N9.2 Movimiento de proyectil simple
   N9.3 Algunas implicaciones básicas
   N9.4 Lista de verificación del movimiento de proyectiles
   N9.5 Arrastre y rapidez terminal
Capítulo 25: Movimiento oscilatorio
   Capítulo 25: Movimiento oscilatorio
   N10.1 Masa en un resorte
   N10.2 Solución de la ecuación del movimiento
   N10.3 El oscilador como modelo
   N10.4 Una masa que cuelga de un resorte
   N10.5 Una analogía con el movimiento circular
   N10.6 El péndulo simple
Capítulo 26: Leyes de Kepler
   Capítulo 26: Leyes de Kepler
   N11.1 Leyes de Kepler
   N11.2 Órbitas alrededor de un objeto primario masivo
   N11.3 La segunda ley de Kepler
   N11.4 Órbitas circulares y la tercera ley de Kepler
   N11.5 Problemas acerca de órbitas circulares
   N11.6 Agujeros negros y materia oscura
   N11.7 Primera ley de Kepler y las secciones cónicas
Capítulo 27: Órbitas y leyes de conservación
   Capítulo 27: Órbitas y leyes de conservación
   N12.1 Descripción general y revisión
   N12.2 Leyes de conservación y órbitas elípticas
   N12.3 Leyes de conservación y órbitas hiperbólicas
   N12.4 Resolución de problemas relacionados con órbitas
Capítulo 28: Cálculo diferencial
   Capítulo 28: Cálculo diferencial
   NA.2 Algunas reglas útiles
   NA.3 Derivadas y pendientes
   NA.4 La regla de la cadena
   NA.5 Derivadas de otras funciones
Capítulo 29: Cálculo integral
   Capítulo 29: Cálculo integral
   NB.2 Integrales definidas
   NB.3 El teorema fundamental
   NB.4 Integrales indefinidas
   NB.5 Cambio de variable
   NB.6 Buscando integrales
Capítulo 30: Modelos de ondas
   Capítulo 30: Modelos de ondas
   Q1.1 ¿Qué es una onda?
   Q1.2 Un modelo de onda sinusoidal
   Q1.3 La rapidez de fase de una onda sinusoidal
   Q1.4 Sonido
   Q1.5 Energía en las ondas
   Q1.6 El efecto Doppler
Capítulo 31: Ondas estacionarias y resonancia
   Capítulo 31: Ondas estacionarias y resonancia
   Q2.1 El principio de superposición
   Q2.2 Reflexión
   Q2.3 Ondas estacionarias
   Q2.4 Resonancia
Capítulo 32: Interferencia y difracción
   Capítulo 32: Interferencia y difracción
   Q3.1 Ondas bidimensionales
   Q3.2 Difracción simple
   Q3.3 Interferencia de dos rendijas
   Q3.4 Interferencia de luz por dos rendijas
   Q3.5 Difracción revisada
   Q3.6 Resolución óptica
Capítulo 33: La naturaleza corpuscular de la luz
   Capítulo 33: La naturaleza corpuscular de la luz
   Q4.1 Breve historia acerca de la luz
   Q4.2 El efecto fotoeléctrico
   Q4.3 Experimentos fotoeléctricos idealizados
   Q4.4 Predicciones del modelo ondulatorio
   Q4.5 Confrontación de los hechos
   Q4.6 El modelo fotónico de la luz
   Q4.7 Detección de fotones individuales
Capítulo 34: La naturaleza ondulatoria de las partículas
   Capítulo 34: La naturaleza ondulatoria de las partículas
   Q5.1 Partículas subatómicas consideradas como partículas
   Q5.2 La hipótesis propuesta por De Broglie
   Q5.3Preparación de un haz de electrones
   Q5.4 El experimento de Davisson-Germer
   Q5.5 Experimentos de interferencia modernos
   Q5.6 Interferencia de un quanton a la vez
   Q5.7 Repercusiones
Capítulo 35: Espín
   Capítulo 35: Espín
   Q6.1 Introducción al espín
   Q6.2 Introducción al experimento de Stern-Gerlach
   Q6.3 Precesión giroscópica
   Q6.4 El experimento de Stern-Gerlach
   Q6.5 Experimentos de espín
   Q6.6 El espín es genuinamente momentum angular
Capítulo 36: Las reglas de la mecánica cuántica
   Capítulo 36: Las reglas de la mecánica cuántica
   Q7.1 El juego de la mecánica cuántica
   Q7.2 Las piezas y el objetivo del juego
   Q7.3 Las matemáticas de la mecánica cuántica
   Q7.4 Las reglas
   Q7.5 Preguntas y respuestas
   Q7.6 Ejemplos
Capítulo 37: Rarezas cuánticas
   Capítulo 37: Rarezas cuánticas
   Q8.1 Introducción
   Q8.2 Argumento EPR
   Q8.3 El teorema de Bell
   Q8.4 La superposición y el gato de Schrödinger
   Q8.5 El problema del colapso
Capítulo 38: La función de onda
   Capítulo 38: La función de onda
   Q9.1 De vectores a funciones de onda
   Q9.2 Funciones de onda y probabilidad de la posición
   Q9.3 El colapso de la función de onda
   Q9.4 El principio de incertidumbre de Heisenberg
   Q9.5 Las reglas explican la interferencia de dos rendijas
Capítulo 39: Modelos cuánticos simples
   Capítulo 39: Modelos cuánticos simples
   C10.1 Una introducción a los sistemas ligados
   C10.2Eigenfunciones de energía
   C10.3Un quanton en una caja
   C10.4El modelo de Bohr del átomo de hidrógeno
   C10.5El oscilador armónico simple
Capítulo 40: Espectros
   Capítulo 40: Espectros
   Q11.1 Diagramas de niveles de energía
   Q11.2 La emisión espontánea de fotones
   Q11.3 Líneas espectrales
   Q11.4 Líneas de absorción
   Q11.5 El principio de exclusión de Pauli
   Q11.6 Conductores y semiconductores
Capítulo 41: La ecuación de Schrödinger
   Capítulo 41: La ecuación de Schrödinger
   Q12.1 Generalización de la relación de De Broglie
   Q12.2 Longitud de onda local
   Q12.3 Cómo obtener la ecuación de Schrödinger
   Q12.4 Solución numérica de la ecuación
   Q12.5 Uso de SchroSolver
   Q12.6 Trazado de las eigenfunciones de energía
   Q12.7 El efecto túnel
Capítulo 42: Introducción a los núcleos
   Capítulo 42: Introducción a los núcleos
   Q13.1 Introducción a la estructura nuclear
   Q13.2 El tamaño del núcleo
   Q13.3 La interacción fuerte
   Q13.4 Energía de enlace y masa
   Q13.5 Preguntas acerca de la estabilidad nuclear
   Q13.6 Un panorama histórico de la radiactividad
Capítulo 43: Estabilidad nuclear
   Capítulo 43:Estabilidad nuclear
   Q14.1 La interacción débil
   Q14.2 Por qué Z ≈ N
   Q14.3Por qué N > Z para núcleos grandes
   Q14.4 Decaimiento beta
   Q14.5 Decaimiento alfa
   Q14.6 Decaimiento gamma
Capítulo 44: Tecnología nuclear
   Capítulo 44: Tecnología nuclear
   Q15.1 Capacidad de penetración de la radiación
   Q15.2 Los efectos biológicos de la radiación
   Q15.3 Aplicaciones de los núcleos radiactivos
   Q15.4 Introducción a la energía nuclear
   Q15.5 Fisión
   Q15.6 Fusión
Capítulo 45: Números complejos
   Capítulo 45: Números complejos
   QA.1 Introducción a los números complejos
   QA.2 La exponencial compleja
   QA.3 El observable de espín Sy
   QA.4 La regla de la evolución en el tiempo
   QA.5 Una aplicación: espines en un campo magnético
   QA.6 Eigenfunciones del momentum
Capítulo 46: Temperatura
   Capítulo 46: Temperatura
   T1.1 Introducción a la unidad
   T1.2 Procesos irreversibles
   T1.3 Calor, trabajo y energía interna
   T1.4 El paradigmático proceso térmico
   T1.5 Temperatura y equilibrio
   T1.6 Termómetros
   T1.7 Temperatura y energía térmica
Capítulo 47: Macroestados y microestados
   Capítulo 47: Macroestados y microestados
   T2.1 El modelo de Einstein de un sólido
   T2.2 Distinción de macroestados y microestados
   T2.3 Conteo de microestados
   T2.4 Dos sólidos de Einstein en contacto térmico
   T2.5 La suposición fundamental
   T2.6 Uso de StatMech
   T2.7 El surgimiento de la irreversibilidad
Capítulo 48: Entropía y temperatura
   Capítulo 48: Entropía y temperatura
   T3.1 La definición de entropía
   T3.2 La segunda ley de la termodinámica
   T3.3 Entropía y desorden
   T3.4 La definición de temperatura
   T3.5 Consistencia con las definiciones históricas
   T3.6 Una analogía financiera
Capítulo 49: El factor de Boltzmann
   Capítulo 49: El factor de Boltzmann
   T4.1El factor de Boltzmann
   T4.2Algunas aplicaciones simples
   T4.3La energía promedio de un sistema cuántico
   T4.4Aplicación al sólido de Einstein
Capítulo 50: El gas ideal
   Capítulo 50: El gas ideal
   T5.1Partículas cuánticas en una caja unidimensional
   T5.2 Un gas monoatómico tridimensional
   T5.3 Gases diatómicos
   T5.4El teorema de equipartición y sus límites
   T5.5 La ley del gas ideal
Capítulo 51: Distribuciones
   Capítulo 51: Distribuciones
   T6.1 Conteo de los estados cuánticos
   T6.2La distribución de Maxwell-Boltzmann
   T6.3 El gas de fotones
   T6.4 Emisión del cuerpo negro
Capítulo 52: Procesos gaseosos
   Capítulo 52: Procesos gaseosos
   T7.1 Trabajo durante una expansión o compresión
   T7.2El estado de un gas
   T7.3Diagramas PV y procesos restringidos
   T7.4 Cálculo del trabajo
   T7.5 Procesos adiabáticos
   T7.6 Capacidades caloríficas del gas ideal
Capítulo 53 : Cálculo de cambios de entropía
   Capítulo 53 : Cálculo de cambios de entropía
   T8.1 La entropía de un gas ideal
   T8.2 Trabajo y entropía
   T8.3 Procesos a temperatura constante
   T8.4 Manejo de temperaturas cambiantes
   T8.5 Procesos de sustitución
Capítulo 54 : Motores térmicos
   Capítulo 54 : Motores térmicos
   T9.1 Los motores perfectos son imposibles
   T9.2 Motores térmicos reales
   T9.3 La eficiencia de un motor térmico
   T9.4 Consecuencias
   T9.5 Refrigeradores
   T9.6 El ciclo de Carnot
Capítulo 55: La física del cambio climático
   Capítulo 55: La física del cambio climático
   T10.1 Introducción
   T10.2 Equilibrio radiativo
   T10.3 El manto atmosférico
   T10.4 Construcción de un modelo mejor
   T10.5 El efecto del océano
   T10.6 Mejora del modelo
   T10.7 Consecuencias
   T10.8 Posdata científica concluyente
Capítulo 56:
   Respuestas breves a problemas seleccionados de la unidad C
   Respuestas breves a problemas seleccionados de la unidad N
   Respuestas breves a problemas seleccionados de la unidad Q
   Respuestas breves a problemas seleccionados de la unidad T
Índice
   Índice Unidad C
   Índice Unidad N
   Índice Unidad Q
   Índice Unidad T