Descripción
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Descripción:
Física general
Tabla de contenidos:
Front Matter
Dedicatoria
Agradecimientos
Prólogo
Propósitos de este libro
Aprendizaje con base en competencias
Características del libro
Apéndices
Recursos adicionales, OLC
Acerca del autor
Conoce tu libro
Descrubre la física
Problemas ejemplo
Arma tu mapa conceptual
Problemas
Pasatiempos
Actividades
Competencias que se desarrollan en la obra*
Cómo usar Máximo aprovechamiento por competencias
¿Cómo sigo aprendiendo ciencias?
Reforzando el concepto de ciencia
Actividad
Reflexiona
¿Cuál debe ser la actitud de los jóvenes para acercarse a la ciencia?
Para ti:
Te recomendamos que revises
Actividad
Habilidades del pensamiento
Observación
Actividad
Recuerda que:
Percepción
Actividad
Para ti:
Distinguir (variables)
Te recomendamos que revises
Actividad
Actividad
¿Por qué a los estudiantes les resulta difícil aprender ciencias?
Para ti:
Para ti:
Actividad
Actividad
Para ti:
Y las ciencias ¿qué tienen que ver conmigo?
Reconociendo las ciencias
Para ti:
Actividad
Para ti:
Te recomendamos
Gusto por el estudio de la ciencia
Te recomendamos
Actividad
La feria vocacional científica
Te recomendamos que revises
Para ti:
Me autoconozco
Actividad
Para ti:
Te recomendamos
Explico lo que me rodea a partir de lo que me gusta
Para ti:
Te recomendamos que revises
Para ti:
Yo sé cómo lo hago
Mi profesión como estudiante
Actividad
Recorrido de tu profesión como estudiante
Para ti:
Te recomendamos que revises
Actividad
¿Cómo me doy cuenta de qué he hecho con mi vida?
¡Diseñemos un juego de mesa!
Para ti:
Te recomendamos que revises
¿Un plan de vida académica, para qué?
Actividad
Te recomendamos
Para ti:
Conéctate
Y en la vida real…
¿Todo es ciencia?
Actividad
Para ti:
Para ti:
Para ti:
Te recomendamos que revises
Observando desde la ciencia
Actividad
Para ti:
Para qué seguir estudiando ciencias
Actividad
Aprendizaje autodirigido: ¿es posible lograrlo?
Te recomendamos que revises
Actividad
Para ti:
Para ti:
Te recomendamos que revises
Te recomendamos que revises
Capítulo 1: Introducción a la física
Contenido
Introducción
Figura 1.1
1.1: ¿Qué es la física?
Figura 1.2
Figura 1.3
1.2: ¿Por qué es importante estudiar física?
Figura 1.4
Figura 1.5
Figura 1.6
Figura 1.7
Figura 1.8
Figura 1.9
Descubre la física
1.3: Bosquejo histórico de la física
Figura 1.10
Figura 1.11
Descubre la física
Figura 1.12
Descubre la física
1.4: Clasificación de la física
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Pasatiempos
Ramas de la física
Vertical
Horizontales
Actividades
¿Por qué flota un cuerpo?
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 1.13
Discusión y conclusiones
Capítulo 2: Las mediciones en la física
Contenido
Introducción
2.1: La ciencia
Figura 2.1
Figura 2.2
2.2: El método científico
Figura 2.3
Descubre la física
2.3: Propiedades de la materia
Figura 2.4
Figura 2.5
Figura 2.6
Tabla 2.1: Propiedades específicas del agua.
2.4: Magnitudes físicas
2.5: El proceso de medición
Figura 2.7
Figura 2.8
Figura 2.9
Descubre la física
2.6: Unidad de medida
Figura 2.10
Tabla 2.2: Unidades fundamentales del SI.
Figura 2.11
Figura 2.12
Tabla 2.3: Unidades derivadas con nombres especiales.
Tabla 2.4: Prefijos del SI.
Tabla 2.5: Cantidades expresadas en un múltiplo o submúltiplo de la unidad.
2.7: Transformación de unidades
Tabla 2.6: Algunas equivalencias de unidades de longitud.
Problema ejemplo
Solución
Solución
2.8: Notación científica
Figura 2.13
Tabla 2.7: Longitudes expresadas en notación científica.
Problema ejemplo
Solución
2.9: Errores en las mediciones
Figura 2.14
2.10: Incertidumbre experimental
Figura 2.15
Incertidumbre de medidas reproducibles
Figura 2.16
Problema ejemplo
Solución
Incertidumbre de medidas no reproducibles
Tabla 2.8: Tiempo recorrido por el atleta.
2.11: Cifras significativas
Figura 2.17
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Algo sobre magnitudes
Verticales
Horizontales
Actividades
La medición y la unidad
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Resultados
Figura 2.18
Discusión y conclusiones
Capítulo 3: Vectores
Contenido
Introducción
3.1: Magnitudes escalares y magnitudes vectoriales
Figura 3.1
Descubre la física
Figura 3.2
Figura 3.3
Figura 3.4
3.2: Clasificación de los vectores
Figura 3.5
Figura 3.6
Vector deslizante
Figura 3.7
Vector fijo
Figura 3.8
3.3: Desplazamiento
Figura 3.9
3.4: Suma de vectores
Figura 3.10
Figura 3.11
Figura 3.12
3.5: Suma de vectores colineales
Figura 3.13
Figura 3.14
Problema ejemplo
Solución
Figura 3.15
3.6: Algunas propiedades de los vectores
Igualdad de dos vectores
Propiedad conmutativa de la suma
Figura 3.16
Propiedad asociativa de la suma
Negativo de un vector
Figura 3.17
3.7: Suma de vectores perpendiculares
Figura 3.18
Método del teorema de Pitágoras
Figura 3.19
Problema ejemplo
Solución
Figura 3.20
Método de la ley de coseno y la ley de senos
Figura 3.21
Ley de cosenos
Ley de senos
Figura 3.22
Problema ejemplo
Solución
Figura 3.23
3.8: Resta de vectores
Figura 3.24
3.9: Multiplicación de un vector por un escalar
Figura 3.25
3.10: Vector unitario o versor
Figura 3.26
Problema ejemplo
Solución
Figura 3.27
3.11: Componentes de un vector
Figura 3.28
Figura 3.29
Problema ejemplo
Solución
Figura 3.30
Problema ejemplo
Solución
Figura 3.31
3.12: Suma y resta de vectores expresados en función de los vectores unitarios
Problema ejemplo
Solución
Figura 3.32
3.13: Suma de vectores por el método de las componentes
Figura 3.33
Figura 3.34
Problema ejemplo
Figura 3.35
Solución
Tabla 3.1:
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Operaciones con vectores
Actividades
¿Cuánto vale la resultante de la suma de dos vectores?
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 3.36
Tabla 3.2: Magnitud de la resultante
Discusión y conclusiones
Capítulo 4: Movimiento en una dimensión
Contenido
Introducción
Breve historia del estudio del movimiento
Figura 4.1
Figura 4.2
Figura 4.3
4.1: El movimiento
Figura 4.4
Figura 4.5
4.2: Partícula
Figura 4.6
Figura 4.7
4.3: Trayectoria
Figura 4.8
Figura 4.9
4.4: Posición de un objeto
Figura 4.10
Figura 4.11
Vector de posición
Figura 4.12
4.5: Distancia y desplazamiento
Figura 4.13
Figura 4.14
Figura 4.15
Problema ejemplo
Figura 4.16
Solución
4.6: Rapidez y velocidad
Rapidez
Figura 4.17
Problema ejemplo
4.7: Rapidez media
Figura 4.18
Tabla 4.1: Rapidez de algunos cuerpos.
Descubre la física
4.8: Velocidad
Problema ejemplo
Figura 4.19
Solución
Velocidad media
Problema ejemplo
Solución
Figura 4.20
4.9: Velocidad instantánea
Tabla 4.2: Velocidad media de un corredor de 100 m en diferentes distancias de la meta.
Descubre la física
4.10: Movimiento rectilíneo uniforme
Figura 4.21
Figura 4.22
¿Cómo se describe el movimiento rectilíneo uniforme?
Figura 4.23
Tabla 4.3: Distancia y tiempo de recorrido de la botella.
Figura 4.24
Figura 4.25
Tabla 4.4: Rapidez de la botella.
Figura 4.26
Problema ejemplo
Figura 4.27
Solución
Solución
Solución
Solución
Solución
Tabla 4.5: Longitud recorrida por el autobús.
Solución
Descubre la física
4.11: Aceleración
Figura 4.28
Problema ejemplo
Solución
Figura 4.29
Descubre la física
4.12: Movimiento rectilíneo con aceleración constante
Figura 4.30
Tabla 4.6: Velocidad del autobús.
Figura 4.31
Figura 4.32
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Figura 4.33
Solución
Figura 4.34
Tabla 4.7: Distancia recorrida por el autobús.
Figura 4.35
Figura 4.36
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
4.13: Caída libre
Tabla 4.8: Aceleración de la gravedad.
Figura 4.37
Figura 4.38
Figura 4.39
Tabla 4.9: Relación entre d y t en la caída libre.
Problema ejemplo
Solución
Figura 4.40
Tabla 4.10: Ecuaciones del movimiento rectilíneo con aceleración constante y de la caída libre.
Figura 4.41
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Figura 4.42
Figura 4.43
Figura 4.44
Figura 4.45
Figura 4.46
Pasatiempos
Problemas sobre la aceleración
Actividades
Desplazamiento y distancia
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 4.47
Discusión y conclusiones
Capítulo 5: Movimiento en un plano
Contenido
Introducción
Figura 5.1
Figura 5.2
5.1: Tiro horizontal
Figura 5.3
Descubre la física
Figura 5.4
Figura 5.5
Figura 5.6
Figura 5.7
Problema ejemplo
Solución
Figura 5.8
Problema ejemplo
Figura 5.9
Solución
5.2: Tiro oblicuo o movimiento parabólico
Figura 5.10
Figura 5.11
Figura 5.12
Figura 5.13
Velocidad de disparo
Posición del proyectil
Figura 5.14
Velocidad del proyectil
Figura 5.15
Aceleración del proyectil
Problema ejemplo
Solución
Figura 5.16
Tiempo en que un proyectil alcanza la altura máxima
Figura 5.17
Tiempo de vuelo de un proyectil
Descubre la física
Alcance horizontal de un proyectil
Figura 5.18
Altura máxima del proyectil
Problema ejemplo
Solución
Figura 5.19
Problema ejemplo
Figura 5.20
Solución
5.3: Movimiento circular uniforme
Figura 5.21
Figura 5.22
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
5.4: Velocidad lineal (tangencial)
Figura 5.23
Problema ejemplo
Solución
Figura 5.24
5.5: Aceleración centrípeta (radial)
Figura 5.25
Problema ejemplo
Solución
5.6: Desplazamiento angular
Figura 5.26
Figura 5.27
Tabla 5.1: Ángulo central expresado en grados y radianes.
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Figura 5.28
Solución
5.7: Velocidad angular
5.8: Velocidad angular instantánea
Figura 5.29
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
5.9: Movimiento circular uniformemente acelerado
Figura 5.30
Problema ejemplo
Solución
Tabla 5.2: Símbolos utilizados en la cinemática lineal y circular.
Tabla 5.3: Comparación de las ecuaciones de los movimientos rectilíneo y circular con aceleración constante.
Problema ejemplo
Solución
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Movimiento circular uniformemente acelerado
Actividades
Tiro horizontal
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 5.31
Discusión y conclusiones
Capítulo 6: Leyes de Newton
Contenido
Introducción
Figura 6.1
6.1: Fuerza
Figura 6.2
Figura 6.3
Figura 6.4
Figura 6.5
Figura 6.6
Figura 6.7
Figura 6.8
Tabla 6.1: Alcance e intensidad de las fuerzas fundamentales.
Figura 6.9
Descubre la física
6.2: Fuerza de fricción
Figura 6.10
Figura 6.11
Fuerza de fricción estática (fs)
Figura 6.12
Fuerza de fricción dinámica o cinética (fd)2
Figura 6.13
Figura 6.14
Fuerza de fricción por rodamiento (o por rodadura)
Figura 6.15
Figura 6.16
Tabla 6.2: Coeficientes de fricción.
Descubre la física
Figura 6.17
Figura 6.18
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
Masa inercial
Figura 6.19
Figura 6.20
Figura 6.21
Descubre la física
Problema ejemplo
Solución
6.3: Primera ley de Newton
Figura 6.22
Figura 6.23
Figura 6.24
6.4: Segunda ley de Newton
Figura 6.25
Figura 6.26
Figura 6.27
Figura 6.28
Problema ejemplo
Solución
6.5: Diagrama de cuerpo libre
Figura 6.29
Figura 6.30
Problema ejemplo
Solución
Figura 6.31
Figura 6.32
Descubre la física
El peso de un cuerpo. Caso especial de la segunda ley de Newton
Figura 6.33
Problema ejemplo
Solución
6.6: Consistencia entre la primera y la segunda ley de Newton
Problema ejemplo
Figura 6.34
Solución
Descubre la física
6.7: Tercera ley de Newton
Figura 6.35
Problema ejemplo
Solución
Figura 6.36
6.8: Fuerza centrípeta
Figura 6.37
Figura 6.38
Figura 6.39
Problema ejemplo
Solución
Figura 6.40
Descubre la física
6.9: Estrategia para la solución de problemas en los que se aplican las leyes de Newton
Bloque sobre un plano inclinado sin fricción
Figura 6.41
Figura 6.42
Figura 6.43
Problema ejemplo
Solución
Figura 6.44
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Conceptos clave
Problemas
Figura 6.45
Figura 6.46
Figura 6.47
Figura 6.48
Figura 6.49
Pasatiempos
La segunda ley de Newton
Actividades
Un objeto en el interior de un autobús en movimiento
Figura 6.50
Capítulo 7: Estática
Contenido
Introducción
7.1: Importancia de la estática
Figura 7.1
7.2: Equilibrio
7.3: Equilibrio de una partícula
Figura 7.2
Descubre la física
7.4: Condición de equilibrio de una partícula
Estrategia para resolver problemas de partículas en equilibrio
Problema ejemplo
Figura 7.3
Solución
Tabla 7.1: Componentes rectangulares.
Fuerza resultante y fuerza equilibrante
Figura 7.4
Descubre la física
7.5: Momento de una fuerza o torque
Figura 7.5
Figura 7.6
Figura 7.7
Figura 7.8
Problema ejemplo
Figura 7.9
Solución
Figura 7.10
Figura 7.11
Problema ejemplo
Figura 7.12
Solución
7.6: Momento de fuerza resultante
Figura 7.13
Problema ejemplo
Figura 7.14
Solución
Par de fuerzas
Figura 7.15
Problema ejemplo
Solución
7.7: Equilibrio de un cuerpo rígido
Problema ejemplo
Figura 7.16
Solución
Problema ejemplo
Figura 7.17
Solución
Descubre la física
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Figura 7.18
Figura 7.19
Figura 7.20
Figura 7.21
Figura 7.22
Figura 7.23
Figura 7.24
Figura 7.25
Figura 7.26
Figura 7.27
Figura 7.28
Figura 7.29
Figura 7.30
Figura 7.31
Pasatiempos
¿Qué es el equilibrio?
Clave
Actividades
La caja mágica
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 7.33
Figura 7.34
Análisis y conclusiones
Capítulo 8: Trabajo y energía
Contenido
Introducción
8.1: Trabajo
Figura 8.1
Figura 8.2
Figura 8.3
Figura 8.4
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
Figura 8.5
Figura 8.6
Problema ejemplo
Solución
8.2: Potencia
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
8.3: Energía
Figura 8.7
Descubre la física
8.4: Energía potencial gravitacional
Figura 8.8
Figura 8.9
Figura 8.10
Problema ejemplo
Solución
Figura 8.11
Descubre la física
8.5: Energía cinética
Figura 8.12
Problema ejemplo
Solución
8.6: Teorema de trabajo-energía
Figura 8.13
Problema ejemplo
Figura 8.14
Solución
Solución
Figura 8.15
Figura 8.16
8.7: Energía mecánica
Descubre la física
Problema ejemplo
Solución
8.8: Conservación de la energía mecánica
Figura 8.17
Problema ejemplo
Figura 8.18
Solución
Figura 8.19
Solución
8.9: Conservación de la energía
Figura 8.20
Descubre la física
Aplicaciones del principio de conservación de la energía
Figura 8.21
Figura 8.22
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Figura 8.23
Figura 8.24
Figura 8.25
Figura 8.26
Figura 8.27
Figura 8.28
Pasatiempos
Trabajo y potencia
Actividades
Trabajo
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 8.29
Tabla 8.1: Trabajo realizado para elevar un objeto.
Análisis y conclusiones
Capítulo 9: Cantidad de movimiento
Contenido
Introducción
9.1: Cantidad de movimiento
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
9.2: Impulso
Figura 9.1
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Figura 9.2
Solución
Descubre la física
9.3: Conservación de la cantidad de movimiento
Figura 9.3
Figura 9.4
Figura 9.5
Problema ejemplo
Solución
Figura 9.6
Descubre la física
9.4: Relación entre la energía cinética y la cantidad de movimiento
9.5: Colisiones
Problema ejemplo
Solución
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Cantidad de movimiento e impulso
Actividades
Choques en una dimensión
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 9.7
Análisis y conclusiones
Capítulo 10: Ley de la Gravitación Universal
Contenido
Introducción
Figura 10.1
Descubre la física
10.1: La gravedad
Figura 10.2
10.2: Ley de la Gravitación Universal
Figura 10.3
Problema ejemplo
Solución
Figura 10.4
Problema ejemplo
Solución
10.3: Fuerza gravitacional entre dos cuerpos de un kilogramo
Figura 10.5
Figura 10.6
10.4: Constante gravitacional
Figura 10.7
10.5: La Luna y la manzana
Figura 10.8
10.6: Intensidad de campo gravitacional
Figura 10.9
Figura 10.10
Figura 10.11
Figura 10.12
Problema ejemplo
Solución
Tabla 10.1: Valor de g a diferentes altitudes sobre la superficie terrestre.
Problema ejemplo
Solución
10.7: La Ley de la Gravitación Universal y la tercera ley de Kepler
Figura 10.13
Figura 10.14
Figura 10.15
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Tabla 10.2: Valor de g a diferentes altitudes sobre la superficie terrestre.
Pasatiempos
Los nombres de los planetas
Actividades
La gravedad y la altura del ser humano
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 10.16
Análisis y conclusiones
Capítulo 11: Elasticidad
Contenido
Introducción
Figura 11.1
11.1: El estado sólido
Figura 11.2
Descubre la física
11.2: Elasticidad
11.3: Ley de Hooke
Figura 11.3
Figura 11.4
11.4: Esfuerzo
Figura 11.5
Figura 11.6
Problema ejemplo
Solución
Figura 11.7
Descubre la física
11.5: Deformación
Problema ejemplo
Solución
Figura 11.8
Problema ejemplo
Solución
11.6: Módulos de elasticidad
11.7: Módulo de Young
Tabla 11.1: Módulos de Young y resistencias a la tensión o compresión(esfuerzos máximos) de diversos materiales.
Problema ejemplo
Solución
Módulo de Young y constante de restitución
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Problemas sobre elasticidad
Actividades
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 11.9
Tabla 11.2: Relación entre la deformación y la fuerza aplicada a un resorte.
Figura 11.10
Análisis y conclusiones
Capítulo 12: Hidrostática: Fluidos en reposo
Contenido
Introducción
Figura 12.1
12.1: Fluidos
12.2: Líquidos
Figura 12.2
Descubre la física
Tensión superficial
Figura 12.3
Figura 12.4
Tabla 12.1: Tensión superficial de algunos líquidos.
Problema ejemplo
Figura 12.5
Solución
Fuerzas de cohesión y adhesión
Figura 12.6
Capilaridad
Figura 12.7
12.3: Gases
Figura 12.8
12.4: Densidad
Densidad absoluta
Tabla 12.2: Densidades absolutas de varias sustancias.
Problema ejemplo
Solución
Densidad relativa
Figura 12.9
Problema ejemplo
Solución
12.5: Peso específico
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
12.6: Presión
Figura 12.10
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Figura 12.11
Presión hidrostática
Figura 12.12
Figura 12.13
Figura 12.14
Problema ejemplo
Solución
Figura 12.15
Figura 12.16
La atmósfera
Figura 12.17
Descubre la física
Presión atmosférica
Figura 12.18
Barómetros
Figura 12.19
Figura 12.20
Presión absoluta
Problema ejemplo
12.7: Ecuación fundamental de la hidrostática
Figura 12.21
Descubre la física
12.8: Principio de Pascal
Aplicaciones del principio de Pascal
Figura 12.22
Problema ejemplo
Solución
Figura 12.23
Presión manométrica
Figura 12.24
Problema ejemplo
Solución
12.9: Principio de Arquímedes
Figura 12.25
Figura 12.26
Figura 12.27
Problema ejemplo
Solución
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Figura 12.28
Figura 12.29
Figura 12.30
Pasatiempos
Prensa hidráulica
Actividades
Levantar soplando a una persona
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Análisis y conclusiones
Figura 12.31
Capítulo 13: Hidrodinámica: Fluidos en movimiento
Contenido
Introducción
Figura 13.1
13.1: Fluido ideal
Figura 13.2
Figura 13.3
Flujo y líneas de flujo
Figura 13.4
Figura 13.5
13.2: Velocidad de un fluido
Problema ejemplo
Solución
13.3: Gasto o caudal
Figura 13.6
Problema ejemplo
Figura 13.7
Solución
13.4: Ecuación de continuidad
Figura 13.8
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
13.5: Ecuación de Bernoulli
Figura 13.9
Descubre la física
Figura 13.10
Problema ejemplo
Solución
Figura 13.11
Descubre la física
13.6: Principio de Torricelli
Figura 13.12
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Figura 13.13
Figura 13.14
Figura 13.15
Pasatiempos
Ecuación de continuidad
Actividades
Una moneda que puede saltar
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 13.17
Discusión y conclusiones
Capítulo 14: Temperatura
Contenido
Introducción
Figura 14.1
14.1: Temperatura
Figura 14.2
Figura 14.3
14.2: Termómetros
Figura 14.4
Tabla 14.1: Gama de temperaturas con termómetros de vidrio que emplean líquidos.
Descubre la física
14.3: Ley Cero de la Termodinámica
Figura 14.5
Figura 14.6
14.4: Escalas termométricas
Figura 14.7
Figura 14.8
Figura 14.9
Problema ejemplo
Solución
Figura 14.10
Problema ejemplo
Solución
14.5: Termómetro de gas a volumen constante
Figura 14.11
Figura 14.12
14.6: Dilatación térmica o expansión térmica
Figura 14.13
Figura 14.14
14.7: Dilatación lineal
Figura 14.15
Tabla 14.2: Coeficiente de dilatación (o expansión) térmica.
Problema ejemplo
Solución
14.8: Dilatación superficial
Figura 14.16
Problema ejemplo
Solución
14.9: Dilatación volumétrica
Tabla 14.3: Coeficiente de dilatación volumétrica de sólidos y líquidos.
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Descubre la física
14.10: Dilatación aparente
14.11: Dilatación irregular del agua
Figura 14.17
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Conversión de temperatura
Actividades
Temperatura de fusión del hielo
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 14.18
Tabla 14.4: Variación de la temperatura con respecto al tiempo.
Análisis y conclusiones
Capítulo 15: Calor
Contenido
Introducción
Figura 15.1
15.1: Calor
Figura 15.2
15.2: Unidades de calor
Figura 15.3
15.3: Equivalente mecánico del calor
Problema ejemplo
Solución
15.4: Capacidad calorífica
Problema ejemplo
Solución
15.5: Calor específico
Tabla 15.1: Calores espeefficos de algunas sustancias.
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
15.6: Cambios de fase
Figura 15.4
15.7: Calor latente
Tabla 15.2: Temperatura (o punto) de fusión y calor de fusión de algunas sustancias.
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Descubre la física
Tabla 15.3: Temperatura de ebullición y calor latente de vaporización de algunas sustancias.
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Figura 15.5
Problema ejemplo
Solución
15.8: Calor de combustión
15.9: Calorimetría
Figura 15.6
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
15.10: Transferencia de calor
Figura 15.7
Conducción
Figura 15.8
Tabla 15.4: Conductividad térmica* de algunos materiales.
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Convección
Figura 15.9
Figura 15.10
Descubre la física
Radiación
Figura 15.11
Figura 15.12
Problema ejemplo
Solución
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Problemas de calor específico
Actividades
Un pañuelo que no se quema con el fuego?
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 15.13
Figura 15.14
Análisis y conclusiones
Capítulo 16: Termodinámica
Contenido
Introducción
Figura 16.1
16.1: Conceptos básicos de la termodinámica
Figura 16.2
Figura 16.3
Descubre la física
16.2: Energía interna
16.3: Trabajo
Figura 16.4
Figura 16.5
Problema ejemplo
Figura 16.6
Solución
Descubre la física
16.4: Primera Ley de la Termodinámica
Figura 16.7
Problema ejemplo
Solución
16.5: Procesos termodinámicos
Proceso adiabático
Figura 16.8
Proceso isocórico o isovolumétrico
Figura 16.9
Problema ejemplo
Solución
Proceso isobárico
Figura 16.10
Proceso isotérmico
Figura 16.11
Problema ejemplo
Solución
Proceso cíclico
Figura 16.12
16.6: Segunda Ley de la Termodinámica
Figura 16.13
16.7: Entropía
Problema ejemplo
Solución
16.8: Tercera Ley de la Termodinámica
16.9: Máquinas térmicas
Figura 16.14
Figura 16.15
Figura 16.16
16.10: Eficiencia térmica
Problema ejemplo
Solución Datos
16.11: Motor de gasolina
Figura 16.17
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Figura 16.18
Figura 16.19
Pasatiempos
Problemas de la Primera Ley de la Termodinámica
Actividades
¿Cómo elevar la temperatura de un clavo sin proporcionarle calor?
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 16.20
Figura 16.21
Análisis y conclusiones
Capítulo 17: Vibraciones y ondas
Contenido
Introducción
Figura 17.1
17.1: Movimiento oscilatorio
Figura 17.2
17.2: Movimientos oscilatorio y periódico
17.3: Péndulo simple
Figura 17.3
Problema ejemplo
Solución
Figura 17.4
Figura 17.5
Figura 17.6
Tabla 17.1 Posiciones de un objeto en función de T para un MAS.
Figura 17.7
Figura 17.8
Problema ejemplo
Solución
17.4: Movimiento de un objeto unido a un resorte
Figura 17.9
Figura 17.10
Figura 17.11
Problema ejemplo
Solución
17.5: Resonancia
Figura 17.12
Figura 17.13
Descubre la física
17.6: Movimiento ondulatorio
Figura 17.14
Figura 17.15
Figura 17.16
Descubre la física
17.7: Clasificación de las ondas
Figura 17.17
Ondas longitudinales
Figura 17.18
Ondas transversales
Figura 17.19
Ondas periódicas
Figura 17.20
Figura 17.21
Figura 17.22
Figura 17.23
Problema ejemplo
Solución
17.8: Velocidad de propagación de una onda
Problema ejemplo
Solución
Figura 17.24
17.9: Rapidez de una onda en una cuerda
Figura 17.25
Problema ejemplo
Solución
17.10: Reflexión y transmisión de ondas
Figura 17.26
Figura 17.27
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Movimiento ondulatorio
Actividades
Péndulos acoplados
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 17.28
Análisis y conclusiones
Capítulo 18: Acústica
Contenido
Introducción
Figura 18.1
18.1: Ondas sonoras
Figura 18.2
Descubre la física
18.2: Infrasonidos y ultrasonidos
18.3: Rapidez de las ondas sonoras
Tabla 18.1: Rapidez del sonido en diversas sustancias.
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
18.4: Cualidades del sonido
Tabla 18.2: Cualidades del sonido.
Tono
Figura 18.3
Timbre
Figura 18.4
Descubre la física
Sonoridad e intensidad
Figura 18.5
Problema ejemplo
Solución
Tabla 18.3: Intensidades de sonido aproximadas.
Figura 18.6
Tabla 18.4: Niveles de intensidad acústica (en decibeles)
Problema ejemplo
Solución
18.5: Reflexión del sonido
Figura 18.7
Figura 18.8
Problema ejemplo
Solución
Figura 18.9
18.6: Efecto Doppler
Figura 18.10
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Figura 18.11
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Acústica
Actividades
¿Una onda sonora puede apagar una flama?
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 18.11
Figura 18.12
Figura 18.13
Análisis y conclusiones
Capítulo 19: Óptica
Contenido
Introducción
Figura 19.1
19.1: ¿Qué es la óptica?
Figura 19.2
19.2: ¿Qué es la luz?
Tabla 19.1: Espectro electromagnético.
Descubre la física
¿Es la luz una onda o una partícula?
Figura 19.3
Velocidad de la luz
Figura 19.4
Problema ejemplo
Solución
19.3: Fuentes luminosas y cuerpos iluminados
Figura 19.5
Cuerpos transparentes
Figura 19.6
Cuerpos translúcidos
Cuerpos opacos
19.4: Rayo luminoso y sombras
Figura 19.7
Descubre la física
Sombras
Figura 19.8
Figura 19.9
19.5: Eclipse solar
Figura 19.10
19.6: Color
Figura 19.11
Figura 19.12
Figura 19.13
Colores primarios
Figura 19.14
Figura 19.15
Colores complementarios
19.7: Reflexión de la luz
Leyes de la reflexión
Figura 19.16
Figura 19.17
Descubre la física
19.8: Espejos
Espejos planos
Figura 19.18
Unión de espejos
Figura 19.19
Problema ejemplo
Solución
Espejos esféricos
Figura 19.20
Figura 19.21
Figura 19.22
Figura 19.23
Características de un espejo esférico
Figura 19.24
Formación de imágenes en espejos esféricos
Figura 19.25
Figura 19.26
Figura 19.27
Tabla 19.2: Características de las imágenes de objetos que forman los espejos cóncavos.
Figura 19.28
Figura 19.29
Problema ejemplo
Figura 19.30
Solución
Problema ejemplo
Figura 19.31
Solución
Amplificación
Problema ejemplo
Solución
19.9: Refracción de la luz
Figura 19.32
Figura 19.33
Leyes de refracción
Tabla 19.3: Segunda ley de refracción, cuando un haz luminoso pasa del aire al vidrio.
Índice de refracción
Tabla 19.4: Índice de refracción de algunas sustancias con luz amarilla, cuya longitud de onda es 589 nm.
Figura 19.34
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Figura 19.35
Solución
Longitud de onda y refracción
Figura 19.36
Problema ejemplo
Solución
19.10: Dispersión de la luz
Figura 19.37
Tabla 19.5: Índices de refracción de dos materiales para diferentes longitudes de onda.
Figura 19.38
Profundidad real y profundidad aparente
Figura 19.39
Problema ejemplo
Figura 19.40
Solución
Reflexión total interna y ángulo crítico
Figura 19.41
Problema ejemplo
Solución
19.11: Fibras ópticas
Figura 19.42
Descubre la física
19.12: Lentes
Figura 19.43
Figura 19.44
Figura 19.45
Figura 19.46
Elementos de una lente
Figura 19.47
Ecuación del fabricante de lentes
Problema ejemplo
Solución
Imágenes formadas por las lentes
Figura 19.48
Figura 19.49
Figura 19.50
Tabla 19.6: Ubicación y características de las imágenes en lentes convergentes.
Figura 19.51
Figura 19.52
Ecuación de la lente delgada
Figura 19.53
Tabla 19.7: Signos de la distancia focal y de la imagen de las lentes delgadas.
Problema ejemplo
Solución
Figura 19.54
Potencia de una lente
Combinación de lentes delgadas
Aberración óptica
Figura 19.55
Figura 19.56
Descubre la física
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Figura 19.57
Pasatiempos
Lentes
Actividades
Altura de un poste
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 19.58
Tabla 19.8: Altura del poste
Figura 19.59
Análisis y conclusiones
Capítulo 20: Electrostática
Contenido
Introducción
Figura 20.1
20.1: Electrostática
Figura 20.2
Breve historia de la electrostática
Figura 20.3
20.2: Carga eléctrica
Figura 20.4
Figura 20.5
Figura 20.6
Figura 20.7
Tabla 20.1: Carga y masa del protón, electrón y neutrón.
Problema ejemplo
Solución
Conservación de la carga eléctrica
Formas de electrizar un cuerpo
Figura 20.8
Figura 20.9
Figura 20.10
Descubre la física
20.3: Conductores y aisladores
Figura 20.11
Tabla 20.2: Conductores y aisladores.
Figura 20.12
Figura 20.13
Más sobre la conservación de la carga eléctrica
20.4: Ley de Coulomb
Figura 20.14
Problema ejemplo
Solución
Tabla 20.3: Permitividad relativa de algunas sustancias.
Problema ejemplo
Solución
Fuerza sobre una carga eléctrica puntual debida a dos o más cargas eléctricas puntuales distintas
Figura 20.15
Problema ejemplo
Figura 20.16
Solución
Figura 20.17
Atracción de objetos no cargados
Figura 20.18
20.5: Campo eléctrico
Figura 20.19
Intensidad de campo eléctrico
Figura 20.20
Figura 20.21
Tabla 20.4: Intensidades de campo eléctrico.
Problema ejemplo
Solución
Intensidad de campo eléctrico de una carga eléctrica puntual
Problema ejemplo
Solución
Intensidad de campo eléctrico debido a un conjunto de cargas eléctricas puntuales
Figura 20.22
Problema ejemplo
Figura 20.23
Solución
Intensidad de campo eléctrico de una esfera cargada
Problema ejemplo
Figura 20.24
Solución
Descubre la física
Líneas de campo eléctrico
Figura 20.25
Figura 20.26
Figura 20.27
20.6: Flujo eléctrico
Figura 20.28
Problema ejemplo
Figura 20.29
Solución
20.7: Superficie cerrada
Figura 20.30
20.8: Ley de Gauss
Figura 20.31
Problema ejemplo
Solución
Solución
Figura 20.32
20.9: Energía potencial eléctrica
Figura 20.33
Figura 20.34
Figura 20.35
Energía potencial eléctrica de un sistema formado por dos cargas puntuales
Figura 20.36
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
20.10: Potencial eléctrico
Figura 20.37
Problema ejemplo
Solución
Potencial eléctrico debido a una carga puntual
Figura 20.38
Figura 20.39
Problema ejemplo
Solución
Potencial eléctrico debido a varias cargas puntuales
Figura 20.40
Problema ejemplo
Figura 20.41
Solución
Superficies equipotenciales
Figura 20.42
20.11: Diferencia de potencial eléctrico
Figura 20.43
Diferencia de potencial entre dos placas conductoras
Figura 20.44
Tabla 20.5: Diferencias de potenciales comunes.
Problema ejemplo
Solución
Electrón-volt
20.12: Capacitores y capacitancia
Figura 20.45
Figura 20.45
Figura 20.46
Problema ejemplo
Solución
Capacitancia de un capacitor de placas paralelas
Figura 20.47
Problema ejemplo
Solución
Figura 20.48
Capacitancia de un capacitor de placas paralelas con dieléctrico
Figura 20.49
Figura 20.50
Tabla 20.6: Constante dieléctrica de algunos materiales
Problema ejemplo
Solución
Energía almacenada en un capacitor
Figura 20.51
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Combinación de capacitores
Figura 20.52
Figura 20.53
Capacitores conectados en serie
Figura 20.54
Problema ejemplo
Solución
Capacitores conectados en paralelo
Figura 20.55
Problema ejemplo
Solución
Figura 20.56
Problema ejemplo
Solución
Figura 20.57
20.13: Aplicaciones de la electrostática
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Figura 20.58
Figura 20.59
Figura 20.60
Figura 20.61
Figura 20.62
Figura 20.63
Figura 20.64
Figura 20.65
Figura 20.66
Figura 20.67
Pasatiempos
Capacitores en serie y en paralelo
Figura 20.68
Figura 20.69
Figura 20.70
Figura 20.71
Figura 20.72
Figura 20.73
Actividades
Péndulo eléctrico
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 20.74
Figura 20.75
Figura 20.76
Figura 20.77
Análisis y conclusiones
Capítulo 21: Electricidad
Contenido
Introducción
Figura 21.1
21.1: Corriente eléctrica
Figura 21.2
Figura 21.3
Figura 21.4
Tipos de corriente eléctrica
Figura 21.5
Figura 21.6
Figura 21.7
Efectos de la corriente eléctrica
Intensidad de corriente eléctrica
Tabla 21.1: Intensidad de la corriente eléctrica.
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
Rapidez de arrastre de los electrones en un conductor
Figura 21.8
21.2: Fuerza electromotriz
Figura 21.9
Figura 21.10
Figura 21.11
Figura 21.12
Problema ejemplo
Solución
Figura 21.13
Figura 21.14
21.3: Resistencia eléctrica
Figura 21.15
Figura 21.16
Tabla 21.2: Códigos de color para resistores.
Problema ejemplo
Figura 21.17
Solución
Figura 21.18
Resistores en serie
Problema ejemplo
Solución
Resistores en paralelo
Problema ejemplo
Solución
Resistores en serie-paralelo
Problema ejemplo
Figura 21.19
Solución
Figura 21.20
21.4: Resistencia y resistividad
Figura 21.21
Figura 21.22
Tabla 21.3: Resistividades de algunos materiales a 20° C.
Problema ejemplo
Solución
Solución
Figura 21.23
Figura 21.24
Tabla 21.4: Coeficiente de temperatura de la resistividad de algunos materiales a 20° C.
Problema ejemplo
Solución
21.5: Superconductividad
Figura 21.25
21.6: Ley de Ohm
Figura 21.26
Problema ejemplo
Solución
21.7: Potencia eléctrica
Figura 21.27
Tabla 21.5: Potencia eléctrica de algunos aparatos.
Problema ejemplo
Solución
21.8: Efecto Joule
Problema ejemplo
Solución
Problema ejemplo
Solución
Descubre la física
21.9: Circuitos eléctricos
Figura 21.28
Figura 21.29
Figura 21.30
Figura 21.31
Circuito simple
Figura 21.32
Circuito serie
Figura 21.33
Problema ejemplo
Figura 21.34
Solución
Circuito paralelo
Figura 21.35
Problema ejemplo
Figura 21.36
Solución
Arma tu mapa conceptual
Palabras clave
Problemas
Figura 21.37
Figura 21.38
Figura 21.39
Figura 21.40
Figura 21.41
Pasatiempos
Circuitos de corriente continua
Figura 21.42
Figura 21.43
Figura 21.44
Figura 21.45
Figura 21.46
Figura 21.47
Figura 21.48
Figura 21.49
Figura 21.50
Actividades
Conductores y aisladores
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 21.51
Tabla 21.6: Conductores y aisladores
Análisis y conclusiones
Capítulo 22: Electromagnetismo
Contenido
Introducción
22.1: Magnetismo
Figura 22.1
Tipos de imanes
Figura 22.2
Figura 22.3
Teoría del magnetismo
Figura 22.4
Figura 22.5
Materiales magnéticos
Descubre la física
22.2: Campo magnético
Figura 22.6
Figura 22.7
Problema ejemplo
Solución
Figura 22.8
22.3: Magnetismo terrestre
Figura 22.9
Figura 22.10
Figura 22.11
Figura 22.12
22.4: Electromagnetismo
Figura 22.13
22.5: Experimento de Oersted
Figura 22.14
22.6: Campo magnético debido a una corriente
Campo magnético alrededor de un conductor largo y recto
Figura 22.15
Figura 22.16
Figura 22.17
Problema ejemplo
Solución
Campo magnético en el centro de una espira
Figura 22.18
Problema ejemplo
Solución
Campo magnético en el interior de un solenoide
Figura 22.19
Problema ejemplo
Solución
22.7: Inducción electromagnética
Figura 22.20
Figura 22.21
Figura 22.22
Problema ejemplo
Solución
22.8: Motor eléctrico
Figura 22.23
Figura 22.24
22.9: Generador eléctrico
Figura 22.25
Figura 22.26
Figura 22.27
Descubre la física
22.10: Transformador
Figura 22.28
Figura 22.29
Descubre la física
Problema ejemplo
Solución
Arma tu mapa conceptual
Palabras clave
Problemas
Pasatiempos
Problemas sobre fuentes de campo magnético
Actividades
Figura 22.30
Análisis y conclusiones
Capítulo 23: Relatividad especial
Contenido
Introducción
Figura 23.1
23.1: Sistema de referencia inercial
Figura 23.2
Postulado clásico de la relatividad
23.2: Transformaciones de Galileo
Transformaciones de las coordenadas según Galileo
Figura 23.3
Problema ejemplo
Solución
Figura 23.4
La distancia en sistemas de referencia en movimiento
Figura 23.5
Transformaciones de la velocidad según Galileo
Figura 23.6
Problema ejemplo
Figura 23.7
Solución
Transformaciones de la aceleración según Galileo
Invariancia de una ecuación
23.3: Experimento de Michelson-Morley
El éter y el sistema de referencia absoluto
Figura 23.8
Experimento de Michelson-Morley
Figura 23.9
Figura 23.10
Las transformaciones de Galileo y Einstein
23.4: Los postulados de Einstein
Las transformaciones de Lorentz
Figura 23.11
Problema ejemplo
Solución
Las transformaciones de Lorentz y Galileo
La velocidad de la luz es constante
Consideraciones generales para la solución de problemas que involucran transformaciones de Lorentz
Simultaneidad
Medidas relativistas de la longitud
Descubre la física
Contracción de la longitud
Figura 23.12
Problema ejemplo
Solución
Medidas relativistas del tiempo
Descubre la física
Dilatación del tiempo
Figura 23.13
Problema ejemplo
Solución
Medidas relativas de espacio-tiempo
Problema ejemplo
Solución
Transformaciones relativistas de la velocidad
Problema ejemplo
23.5: Masa y energía en la relatividad
La masa y la relatividad especial
Problema ejemplo
Solución
Equivalencia de masa y energía
Problema ejemplo
Solución
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
Actividades
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 23.14
Tabla 23.1: Coordenadas de la mochila.
Figura 23.15
Conclusiones
Capítulo 24: Física moderna
Contenido
Introducción
Figura 24.1
24.1: Radiación
Figura 24.2
Descubre la física
La radiación térmica
Problema ejemplo
Solución
Ley de Stefan Boltzmann
Problema ejemplo
Solución
Figura 24.3
Ley de la radiación de Kirchhoff
Cuerpo negro
Figura 24.4
Ley del desplazamiento de Wien
Figura 24.5
Problema ejemplo
Solución
Radiación del cuerpo negro. Teoría de Planck
Problema ejemplo
Solución
Importancia y aplicaciones de la teoría del cuerpo negro
24.2: Efecto fotoeléctrico
Teoría de los fotones
Teoría del fotón de Einstein
La fluorescencia
Características de los fotones
Problema ejemplo
Solución
Efecto fotoeléctrico
Figura 24.6
Figura 24.7
Célula fotoeléctrica
Figura 24.8
Resultados experimentales del efecto fotoeléctrico
Figura 24.9
Teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico
Figura 24.10
Problema ejemplo
Solución
24.3: Dualidad onda-corpúsculo
Ondas de De Broglie
Problema ejemplo
Solución
Principio de incertidumbre de Heisenberg
Figura 24.11
Descubre la física
24.4: Rayos X
Tubo de rayos X
Figura 24.12
Espectro continuo de rayos X
Figura 24.13
Problema ejemplo
Solución
Explicación del espectro continuo de rayos X (Bremsstrahlung)
Figura 24.14
Aplicación de los rayos X
Arma tu mapa conceptual
Conceptos clave
Problemas
Pasatiempos
¿De qué partículas se trata?
¿Qué nombre reciben estos rayos?
Actividades
Efecto fotoeléctrico
¿Qué necesitas?
¿Qué debes hacer?
Figura 24.16
Figura 24.17
Discusión
Conclusiones
Back Matter
APÉNDICE A: Cifras significativas
APÉNDICE B: Matemáticas
I. Símbolos
II. Constantes matemáticas
III. Fórmulas geométricas de áreas y volúmenes
IV. Funciones trigonométricas
V. Álgebra
VI. Ecuaciones
VI. Alfabeto griego
APÉNDICE C: Unidades derivadas que en el SI tienen nombre y símbolo especiales
APÉNDICE D: Constantes físicas
APÉNDICE E: Datos físicos usados con frecuencia
APÉNDICE F: Prefijos de SI
APÉNDICE G: Factores de conversión*
Glosario
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
Y
Índice
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