Física / Jerry D. Wilson, Anthony J. Buffa, Bo Lou.

Incluye CD-ROM, N°I RE0467

CONTENIDO
1 MEDICION Y RESOLUCION DE PROBLEMAS 1
A FONDO: 1.1 ¿Por qué estudiar física? 2
1.1 Por qué y cómo medimos 2
1.2 Unidades SI de longitud, masa y tiempo 3
A FONDO: 1.2 ¿Qué es el tiempo? 6
1.3 Más acerca del sistema métrico 7
1.4 Análisis de unidades 10
1.5 Conversión de unidades 12
A FONDO: 1.3 ¿Es importante la conversión de unidades? 16
1.6 Cifras significativas 17
1.7 Resolución de problemas 20
Repaso del capítulo 24
Ejercicios 25
2 CINEMATICA: DESCRIPCION DEL MOVIMIENTO 32
2.1 Distancia y rapidez: cantidades escalares 33
2.2 Desplazamiento unidimensional y velocidad: cantidades vectoriales 35
APRENDER DIBUJANDO: Coordenadas cartesianas y desplazamiento unidimensional 35
2.3 Aceleración 40
APRENDER DIBUJANDO: Signos de la velocidad y la aceleración 42
2.4 Ecuaciones de cinemática (aceleración constante) 45
2.5 Caída libre 49
A FONDO: 2.1 Galileo Galilei y la Torre Inclinada de Pisa 51
Repaso del capítulo 56
Ejercicios 57
3 MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES 67
3.1 Componentes del movimiento 68
3.2 Suma y resta de vectores 73
APRENDER DIBUJANDO: Diagrame y sume 80
3.3 Movimiento de proyectiles 81
3.4 Velocidad relativa 90
Repaso del capítulo 94
Ejercicios 95
4 FUERZA Y MOVIMIENTO 103
4.1 Los conceptos de fuerza y fuerza neta 104
4.2 Inercia y la primera ley de Newton del movimiento 105
4.3 Segunda ley de Newton del movimiento 106
A FONDO: 4.1 Gravedades (g) de fuerza y efectos sobre el cuerpo humano 108
4.4 Tercera ley de Newton del movimiento 112
A FONDO: 4.2 Navegando contra el viento: virada 115
4.5 Más acerca de las leyes de Newton: diagramas de cuerpo libre y equilibrio traslacional 116
APRENDER DIBUJANDO: Fuerzas sobre un objeto en un plano inclinado y diagramas de cuerpo libre 116
4.6 Fricción 121
Repaso del capítulo 130
Ejercicios 131
5 TRABAJO Y ENERGIA 140
5.1 Trabajo efectuado por una fuerza constante 141
APRENDER DIBUJANDO: Trabajo: área bajo la curva de F contra x 142
APRENDER DIBUJANDO: Cómo determinar el signo del trabajo 143
5.2 Trabajo efectuado por una fuerza variable 145
5.3 El teorema trabajo-energía: energía cinética 148
5.4 Energía potencial 152
5.5 Conservación de la energía 155
A FONDO: 5.1 La potencia de la gente: el uso de la energía del cuerpo 156
APRENDER DIBUJANDO: Intercambio de energía: una pelota que cae 161
5.6 Potencia 164
A FONDO: 5.2 Conversión de energía híbrida 164
Repaso del capítulo 168
Ejercicios 169
6 CANTIDAD DE MOVIMIENTO LINEAL Y CHOQUES 177
6.1 Cantidad de movimiento lineal 178
6.2 Impulso 182
6.3 Conservación de la cantidad de movimiento lineal 185
A FONDO: 6.1 Las bolsas de aire del automóvil y las bolsas de aire en Marte 186
6.4 Choques elásticos e inelásticos 191
6.5 Centro de masa 198
6.6 Propulsión a chorro y cohetes 204
Repaso del capítulo 207
Ejercicios 207
7 MOVIMIENTO CIRCULAR Y GRAVITACIONAL 216
7.1 Medición angular 217
7.2 Rapidez y velocidad angulares 219
APRENDER DIBUJANDO: La aproximación de ángulo pequeño 219
7.3 Movimiento circular uniforme y aceleración centrípeta 223
A FONDO: 7.1 La centrífuga: separación de componentes de la sangre 225
7.4 Aceleración angular 228
7.5 Ley de la gravitación de Newton 231
A FONDO: 7.2 Exploración espacial: ayuda de la gravedad 238
7.6 Leyes de Kepler y satélites terrestres 238
A FONDO: 7.3 Ingravidez: efectos sobre el cuerpo humano 245
Repaso del capítulo 247
Ejercicios 248
8 MOVIMIENTO ROTACIONAL Y EQUILIBRIO 256
8.1 Cuerpos rígidos, traslaciones y rotaciones 257
8.2 Momento de fuerza, equilibrio y estabilidad 259
8.3 Dinámica rotacional 270
A FONDO: 8.1 Estabilidad en acción 271
8.4 Trabajo rotacional y energía cinética 277
8.5 Cantidad de movimiento angular 280
A FONDO: 8.2 ¿Resbalar o rodar hasta parar? Frenos antibloqueo 281
Repaso del capítulo 287
Ejercicios 288
9 SOLIDOS Y FLUIDOS 297
9.1 Sólidos y módulos de elasticidad 298
9.2 Fluidos: presión y el principio de Pascal 302
A FONDO: 9.1 La osteoporosis y la densidad mineral ósea (DMO) 304
A FONDO: 9.2 Un efecto atmosférico: posible dolor de oído 311
A FONDO: 9.3 Medición de la presión arterial 312
9.3 Flotabilidad y el principio de Arquímedes 313
9.4 Dinámica de fluidos y ecuación de Bernoulli 319
9.5 Tensión superficial, viscosidad y ley de Poiseuille 324
A FONDO: 9.4 Los pulmones y el primer aliento del bebé 325
Repaso del capítulo 329
Ejercicios 330
10 TEMPERATURA Y TEORIA CINETICA 338
10.1 Temperatura y calor 339
10.2 Las escalas de temperatura Celsius y Fahrenheit 340
A FONDO: 10.1 Temperatura del cuerpo humano 343
10.3 Leyes de los gases, temperatura absoluta y la escala de temperatura Kelvin 343
A FONDO: 10.2 Sangre caliente contra sangre fría 344
10.4 Expansión térmica 350
APRENDER DIBUJANDO: Expansión térmica de área 351
10.5 La teoría cinética de los gases 354
A FONDO: 10.3 Difusión fisiológica en procesos vitales 357
10.6 Teoría cinética, gases diatómicos y teorema de equipartición 357
Repaso del capítulo 360
Ejercicios 361
11 CALOR 367
11.1 Definición y unidades de calor 368
11.2 Calor específico y calorimetría 370
11.3 Cambios de fase y calor latente 374
APRENDER DIBUJANDO: De hielo frío a vapor caliente 377
11.4 Transferencia de calor 379
A FONDO: 11.1 Regulación fisiológica de la temperatura corporal 380
A FONDO: 11.2 Física, la industria de la construcción y la conservación de la energía 384
A FONDO: 11.3 El efecto invernadero 388
12 TERMODINAMICA 397
12.1 Sistemas, estados y procesos termodinámicos 398
12.2 Primera ley de la termodinámica 399
12.3 Procesos termodinámicos para un gas ideal 403
APRENDER DIBUJANDO: Apoyarse en isotermas 409
12.4 Segunda ley de la termodinámica y entropía 410
FONDO: 12.1 Vida, orden y la segunda ley 414
12.5 Máquinas de calor y bombas térmicas 414
APRENDER DIBUJANDO: Representación del trabajo en ciclos térmicos 415
A FONDO: 12.2 La termodinámica y el cuerpo humano 420
12.6 Ciclo de Carnot y máquinas de calor ideales 422
Repaso del capítulo 425
Ejercicios 426
13 VIBRACIONES Y ONDAS 433
13.1 Movimiento armónico simple 434
APRENDER DIBUJANDO: Oscilación en un pozo parabólico de potencia 437
13.2 Ecuaciones de movimiento 439
13.3 Movimiento ondulatorio 446
13.4 Propiedades de las ondas 449
FONDO: 13.1 Terremotos, ondas sísmicas y sismología 450
13.5 Ondas estacionarias y resonancia 454
A FONDO: 13.2 Resonancias deseables e indeseables 458
Repaso del capítulo 459
Ejercicios 460
14 SONIDO 467
14.1 Ondas sonoras 468
A FONDO: 14.1 El ultrasonido en la medicina 470
14.2 La rapidez del sonido 471
4.3 Intensidad del sonido y nivel de intensidad del sonido 474
A FONDO: 14.2 La fisiología y la física del oído y de la audición 475
14.4 Fenómenos acústicos 481
14.5 El efecto Doppler 484
A FONDO: 14.3 Aplicaciones Doppler: células sanguíneas y gotas de lluvia 490
14.6 Instrumentos musicales y características del sonido 491
Repaso del capítulo 496
Ejercicios 498
15 CARGAS, FUERZAS Y CAMPOS ELECTRICOS 505
15.1 Carga eléctrica 506
15.2 Carga electrostática 508
15.3 Fuerza eléctrica 512
15.4 Campo eléctrico 517
APRENDER DIBUJANDO: Uso del principio de superposición para determinar la dirección del campo eléctrico 518
APRENDER DIBUJANDO: Trazado de líneas eléctricas de fuerza 521
A FONDO: 15.1 Relámpagos y pararrayos 523
A FONDO: 15.2 Campos eléctricos en las fuerzas policiacas y en la naturaleza: armas paralizantes y peces eléctricos 524
15.5 Conductores y campos eléctricos 526
15.6 Ley de Gauss para campos eléctricos: un enfoque cualitativo 528
Repaso del capítulo 529
Ejercicios 530
16 POTENCIAL ELECTRICO, ENERGIA Y CAPACITANCIA 536
16.1 Energía potencial eléctrica y diferencia de potencial eléctrico 537
APRENDER DIBUJANDO: Delta V es independiente del punto de referencia 538
16.2 Superficies equipotenciales y el campo eléctrico 543
APRENDER DIBUJANDO: Relación gráfica entre líneas de campo eléctrico y equipotenciales 547
16.3 Capacitancia 549
A FONDO: 16.1 Potencial eléctrico y transmisión de señales nerviosas 552
16.4 Dieléctricos 552
16.5 Condensadores en serie y en paralelo 557
Repaso del capítulo 561
Ejercicios 562
17 CORRIENTE ELECTRICA Y RESISTENCIA 568
17.1 Baterías y corriente directa 569
APRENDER DIBUJANDO: Dibujo de circuitos 571
17.2 Corriente y velocidad de deriva 571
17.3 Resistencia y ley de Ohm 573
A FONDO: 17.1 La "biogeneración" de alto voltaje 575
A FONDO: 17.2 Análisis de impedancia bioeléctrica (AIB) 578
17.4 Potencia eléctrica 580
Repaso del capítulo 585
Ejercicios 586
18 CIRCUITOS ELECTRICOS BASICOS 591
18.1 Combinaciones de resistencias en serie, en paralelo y en serie-paralelo 592
18.2 Circuitos de múltiples mallas y reglas de Kirchhoff 599
APRENDER DIBUJANDO: Diagramas de Kirchhoff: una interpretación gráfica del teorema de la malla de Kirchhoff 602
18.3 Circuitos RC 604
18.4 Amperímetros y voltímetros 607
A FONDO: 18.1 Aplicaciones de los circuitos RC a la cardiología 608
18.5 Circuitos domésticos y seguridad eléctrica 611
A FONDO: 18.2 Electricidad y seguridad personal 614
Repaso del capítulo 615
Ejercicios 616
19 MAGNETISMO 623
19.1 Imanes, polos magnéticos y dirección del campo magnético 624
19.2 Intensidad del campo magnético y fuerza magnética 626
19.3 Aplicaciones: partículas cargadas en campos magnéticos 629
19.4 Fuerzas magnéticas sobre conductores con corriente eléctrica 632
19.5 Aplicaciones: conductores con corriente en campos magnéticos 635
19.6 Electromagnetismo: la fuente de los campos magnéticos 637
19.7 Materiales magnéticos 641
A FONDO: 19.1 La fuerza magnética en la medicina del futuro 642
19.8 Geomagnetismo: el campo magnético terrestre 644
A FONDO: 19.2 El magnetismo en la naturaleza 645
Repaso del capítulo 647
Ejercicios 648
20 INDUCCION Y ONDAS ELECTROMAGNETICAS 656
20.1 Fem inducida: ley de Faraday y ley de Lenz 657
20.2 Generadores eléctricos y contra fem 663
A FONDO: 20.1 La inducción electromagnética en el trabajo: linternas y antiterrorismo 664
A FONDO: 20.2 Inducción electromagnética en acción: pasatiempos y transportación 666
20.3 Transformadores y transmisión de energía 668
20.4 Ondas electromagnéticas 672
Repaso del capítulo 679
Ejercicios 679
21 CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA 686
21.1 Resistencia en un circuito de ca 687
21.2 Reactancia capacitiva 689
21.3 Reactancia inductiva 691
21.4 Impedancia: circuito RLC 693
21.5 Resonancia en circuitos 697
A FONDO: 21.1 Circuitos osciladores: emisores de radiación electromagnética 699
Repaso del capítulo 700
Ejercicios 701
22 REFLEXION Y REFRACCION DE LA LUZ 705
22.1 Frentes de onda y rayos 706
22.2 Reflexión 707
22.3 Refracción 708
APRENDER DIBUJANDO: Trazado de los rayos reflejados 708
A FONDO: 22.1 Una noche oscura y lluviosa 709
A FONDO: 22.2 Las lentes "perfectas" y el índice negativo de refracción 715
22.4 Reflexión interna total y fibras ópticas 717
A FONDO: 22.3 Aplicaciones médicas de las fibras ópticas 720
22.5 Dispersión 721
A FONDO: 22.4 El arco iris 722
Repaso del capítulo 723
Ejercicios 724
23 ESPEJOS Y LENTES 729
23.1 Espejos planos 730
23.2 Espejos esféricos 732
A FONDO: 23.1 Todo se hace con espejos 733
APRENDER DIBUJANDO: Diagramas de rayos para un espejo (véase el ejemplo 23.2) 734
23.3 Lentes 740
APRENDER DIBUJANDO: Diagrama de rayos para lentes (véase el ejemplo 23.5) 743
A FONDO: 23.2 Lentes de Fresnel 748
23.4 La ecuación del fabricante de lentes 750
23.5 Aberraciones de las lentes 752
Repaso del capítulo 753
Ejercicios 754
24 OPTICA FISICA: LA NATURALEZA ONDULATORIA DE LA LUZ 760
24.1 El experimento de Young de la doble rendija 761
24.2 Interferencia en películas delgadas 764
A FONDO: 24.1 Lentes no reflectantes 768
24.3 Difracción 768
24.4 Polarización 775
APRENDER DIBUJANDO: Tres polarizadores (véase el Ejemplo integrado 24.6) 778
24.5 Dispersión atmosférica de la luz 782
A FONDO: 24.2 Las pantallas de cristal líquido y la luz polarizada 783
A FONDO: 24.3 Biopsia óptica 785
Repaso del capítulo 785
Ejercicios 786
25 LA VISION Y LOS INSTRUMENTOS OPTICOS 792
25.1 El ojo humano 793
A FONDO: 25.1 Corrección de la córnea y cirugía 797
25.2 Microscopios 799
25.3 Telescopios 803
25.4 Difracción y resolución 807
A FONDO: 25.2 Telescopios para radiación no visible 808
25.5 Color 810
Repaso del capítulo 813
Ejercicios 814
APENDICE I Repaso de matemáticas (con ejemplos) para Física A-1
APENDICE II Teoría cinética de los gases A-5
APENDICE III Datos planetarios A-6
APENDICE IV Lista alfabética de elementos químicos (la tabla periódica aparece al final del libro ) A-7
APENDICE V Propiedades de isótopos seleccionados A-7
Respuestas a los ejercicios de refuerzo R-10
Respuestas a los ejercicios con número impar R-17
Indice I-1