Física para universitarios. Volumen 1 / Douglas C. Giancoli.

CONTENIDO
1 INTRODUCCION, MEDICIONES, ESTIMACIONES 1
1-1 La naturaleza de la ciencia 2
1-2 Modelos, Teorías y Leyes 3
1-3 Medición e incertidumbre; cifras significativas 4
1-4 Unidades, Estándares y el Sistema SI 6
1-5 Conversión de unidades 8
1-6 Orden de magnitud: Estimaciones rápidas 9
1-7 Dimensiones y análisis dimensional 12
2 DESCRIPCION DEL MOVIMIENTO: CINEMATICA EN UNA DIMENSION 16
2-1 Marcos de referencia y desplazamiento 17
2-2 Velocidad promedio 18
2-3 Velocidad instantánea 20
2-4 Aceleración 23
2-5 Movimiento bajo aceleración constante 26
2-6 Resolución de problemas 28
2-7 Caída de objetos 31
2-8 Uso del cálculo; aceleración variable 36
3 CINEMATICA EN DOS DIMENSIONES; VECTORES 45
3-1 Vectores y escalares 45
3-2 Suma de vectores; método gráfico 46
3-3 Resta de vectores y multiplicación de un vector por un escalar 48
3-4 Suma de vectores por componentes 48
3-5 Vectores unitarios 52
3-6 Cinemática vectorial 53
3-7 Movimiento de un proyectil 55
3-8 Resolución de problemas que implican el movimiento de un proyectil 58
3-9 Movimiento circular uniforme 63
3-10 Velocidad relativa 66
4 DINAMICA: LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON 77
4-1 Fuerza 77
4-2 Primera ley de Newton 78
4-3 Masa 79
4-4 Segunda ley del movimiento de Newton 80
4-5 Tercera ley del movimiento de Newton 82
4-6 Peso; la fuerza de la gravedad y la fuerza normal 85
4-7 Resolución de problemas con las leyes de Newton; diagramas de cuerpo libre 88
4-8 Resolución de problemas. Un enfoque general 96
5 APLICACIONES ADICIONALES DE LAS LEYES DE NEWTON 106
5-1 Aplicaciones de las leyes de Newton a problemas con fricción 106
5-2 Dinámica del movimiento circular uniforme 114
5-3 Curvas carreteras, con y sin inclinación transversal 118
5-4 Movimiento circular no uniforme 121
5-5 Fuerzas dependientes de la velocidad; velocidad terminal 122
6 GRAVITACION Y SINTESIS DE NEWTON 133
6-1 Ley de Newton de la gravitación universal 133
6-2 Forma vectorial de la ley de la gravitación universal de Newton 136
6-3 Gravedad cerca de la superficie de la Tierra; aplicaciones geofísicas 137
6-4 Satélites e "ingravidez" 139
6-5 Leyes de Kepler y síntesis de Newton 143
6-6 Campo gravitacional 146
6-7 Tipos de fuerzas en la naturaleza 147
6-8 Masa gravitacional versus masa inercial; el principio de equivalencia 148
6-9 Gravitación como curvatura del espacio; agujeros negros 149
7 TRABAJO Y ENERGIA 155
7-1 Trabajo hecho por una fuerza constante 156
7-2 Producto escalar de dos vectores 159
7-3 Trabajo hecho por una fuerza variable 161
7-4 Energía cinética y el principio trabajo-energía 164
7-5 Energía cinética a muy alta velocidad 169
8 CONSERVACION DE LA ENERGIA 176
8-1 Fuerzas conservativas y no conservativas 177
8-2 Energía potencial 178
8-3 Energía mecánica y su conservación 182
8-4 Resolución de problemas usando la conservación de la energía mecánica 184
8-5 La ley de la conservación de la energía 189
8-6 Conservación de la energía con fuerzas disipativas: Resolución de problemas 190
8-7 Energía potencial gravitacional y velocidad de escape 192
8-8 Potencia 195
8-9 Diagramas de energía potencial; equilibrio estable e inestable 197
9 MOMENTUM LINEAL Y COLISIONES 206
9-1 Momentum lineal y su relación con la fuerza 206
9-2 Conservación del momentum lineal 208
9-3 Colisiones e impulso 211
9-4 Conservación de la energía y del momentum lineal en las colisiones 214
9-5 Colisiones elásticas en una dimensión 214
9-6 Colisiones inelásticas 217
9-7 Colisiones en dos o tres dimensiones 219
9-8 Centro de masa (CM) 221
9-9 Centro de masa y movimiento traslacional 225
9-10 Sistemas de masa variable; propulsión de cohetes 227
10 MOVIMIENTO ROTACIONAL ALREDEDOR DE UN EJE FIJO 239
10-1 Cantidades angulares 240
10-2 Ecuaciones cinemáticas para movimiento rotacional uniformemente acelerado 243
10-3 Rodamiento (sin resbalamiento) 244
10-4 Naturaleza vectorial de las cantidades angulares 246
10-5 Torca 247
10-6 Dinámica rotacional; torca e inercia rotacional 249
10-7 Resolución de problemas en dinámica rotacional 250
10-8 Determinación de momentos de inercia 254
10-9 Momentum angular y su conservación 256
10-10 Energía cinética rotacional 260
10-11 Movimiento rotacional más traslacional; rodamiento 262
10-12 ¿Por qué se detiene una esfera rodante? 268
11 ROTACION GENERAL 279
11-1 Producto cruz vectorial 279
11-2 El vector torca 280
11-3 Momentum angular de una partícula 281
11-4 Momentum angular y torca para un sistema de partículas 283
11-5 Momentum angular y torca para un cuerpo rígido 285
11-6 Desbalanceo rotacional 287
11-7 Conservación del momentum angular 288
11-8 El trompo giratorio 290
11-9 Marcos de referencia rotacionales; fuerzas de inercia 291
11-10 El efecto Coriolis 292
12 EQUILIBRIO ESTATICO; ELASTICIDAD Y FRACTURA 300
12-1 Estática; el estudio de fuerzas en equilibrio 300
12-2 Las condiciones de equilibrio 301
12-3 Resolución de problemas de estática 303
12-4 Estabilidad y equilibrio 308
12-5 Elasticidad y módulos elásticos; esfuerzo y deformación unitaria 309
12-6 Fractura 312
12-7 Armaduras y puentes 315
12-8 Arcos y cúpulas (domos) 319
13 FLUIDOS 332
13-1 Densidad y peso específico 332
13-2 Presión en fluidos 333
13-3 Presión atmosférica y presión manométrica 337
13-4 Principio de Pascal 337
13-5 Medición de la presión; manómetros y el barómetro 338
13-6 Flotación y el principio de Arquímedes 340
13-7 Fluidos en movimiento; razón de flujo y la ecuación de continuidad 343
13-8 Ecuación de Bernoulli 345
13-9 Aplicaciones del principio de Bernoulli: de Torricelli a botes de vela, perfiles de alas, y AIT (ataque isquémico transitorio) 347
13-10 Viscosidad 350
13-11 Flujo en tubos: ecuación de Poiseuille 351
13-12 Tensión superficial y capilaridad 351
13-13 Bombas y el corazón 353
14 OSCILACIONES 362
14-1 Oscilaciones de un resorte 363
14-2 Movimiento armónico simple (MAS) 364
14-3 Energía en el oscilador armónico simple 369
14-4 Movimiento armónico simple relacionado con el movimiento circular uniforme 371
14-5 El péndulo simple 371
14-6 El péndulo físico y el péndulo de torsión 373
14-7 Movimiento armónico amortiguado 374
14-8 Vibraciones forzadas; resonancia 378
15 MOVIMIENTO ONDULATORIO 388
15-1 Características del movimiento ondulatorio 389
15-2 Tipos de ondas 391
15-3 Energía transportada por ondas 395
15-4 Representación matemática de una onda viajera 396
15-5 La ecuación de onda 399
15-6 El principio de superposición 401
15-7 Reflexión y transmisión 402
15-8 Interferencia 404
15-9 Ondas estacionarias. Resonancia 405
15-10 Refracción 408
15-11 Difracción 410
16 SONIDO 417
16-1 Características del sonido 417
16-2 Representación matemática de ondas longitudinales 419
16-3 Intensidad del sonido; decibeles 420
16-4 Fuentes del sonido: cuerdas vibrantes y columnas de aire 424
16-5 Calidad del sonido y ruido 429
16-6 Interferencia de las ondas de sonido; pulsos 429
16-7 El efecto Doppler 432
16-8 Ondas de choque y el estampido sónico 435
16-9 Aplicaciones; sonar, ultrasonido, y formación de imágenes por ultrasonido 437
17 TEMPERATURA, EXPANSION TERMICA Y LEY DEL GAS IDEAL 445
17-1 Teoría atómica de la materia 446
17-2 Temperatura y termómetros 447
17-3 Equilibrio térmico y la ley cero de la termodinámica 449
17-4 Expansión térmica 450
17-5 Esfuerzos térmicos 454
17-6 Las leyes de los gases y la temperatura absoluta 454
17-7 La ley del gas ideal 456
17-8 Resolución de problemas con la ley del gas ideal 457
17-9 Ley de un gas ideal en términos de moléculas; número de Avogadro 459
17-10 Escala de temperatura de un gas ideal; un estándar 460
8 TEORIA CINETICA DE LOS GASES 466
18-1 La ley del gas ideal y la interpretación molecular de la temperatura 466
18-2 Distribución de las velocidades moleculares 470
18-3 Gases reales y cambios de fase 473
18-4 Presión del vapor y la humedad 474
18-5 Ecuación de estado de van der Waals 477
18-6 Trayectoria libre media 478
18-7 Difusión 479
19 CALOR Y LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA 485
19-1 Calor como transferencia de energía 485
19-2 Energía interna 487
19-3 Calor específico 488
19-4 Calorimetría. Resolución de problemas 489
19-5 Calor latente 490
19-6 La primera ley de la termodinámica 493
19-7 Aplicación de la primera ley de la termodinámica; cálculo del trabajo 495
19-8 Calores específicos molares para gases y la equipartición de energía 498
19-9 Expansión adiabática de un gas 502
19-10 Transferencia de calor: conducción, convección, radiación 503
20 SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA 516
20-1 La segunda ley de la termodinámica. Introducción 516
20-2 Máquinas térmicas 517
20-3 Procesos reversibles e irreversibles. Máquina de Carnot 520
20-4 Refrigeradores, acondicionadores de aire y bombas de calor 525
20-5 Entropía 528
20-6 Entropía y la segunda ley de la termodinámica 529
20-7 De orden a desorden 533
20-8 Disponibilidad de energía; muerte térmica 534
20-9 Interpretación estadística de la entropía y la segunda ley 535
20-10 Escala termodinámica de la temperatura; cero absoluto, y la tercera ley de la termodinámica 537