Archivo: PDF | Tamaρo: 66 MB | Idioma: Spanish | Categorνa: FΝSICA MATEMΑTICA
Capνtulo I. FΝSICA. MAGNITUDES FΝSICAS. SISTEMAS DE UNIDADES.
ERRORES EN LAS MEDIDAS
. 11
A) El mιtodo cientνfico
.. 11
B) Magnitudes fνsicas. Unidades
13
C) Cualidades de los aparatos de medida. Errores en las medidas
19
D) Medida de longitudes, tiempos y masas. Densidad
20
Problemas
.. 26
Capνtulo II. CΑLCULO VECTORIAL.
SISTEMAS DE REFERENCIA
.. 29
A) Vectores y escalares. Sistemas de referencia cartesianos
. 29
B) Αlgebra vectorial
. 32
C) Teorνa de momentos
. 38
D) Cαlculo infinitesimal vectorial
.. 42
E) Coordenadas polares
44
Problemas
.. 45
MECΑNICA
Capνtulo III. CINEMΑTICA DE LA PARTΝCULA. MAGNITUDES FUNDAMENTALES. MOVIMIENTO RECTILΝNEO
. 47
A) Introducciσn
. 47
B) Magnitudes fundamentales de la cinemαtica de la partνcula
48
C) Movimientos rectilνneos. Magnitudes angulares
.. 52
D) Casos particulares del movimiento rectilνneo
54
Problemas
. 64
Capνtulo IV. CINEMΑTICA DE LOS MOVIMIENTOS CURVILΝNEOS DE LA PARTΝCULA.
MOVIMIENTOS RELATIVOS
. 69
A) Movimientos curvilνneos de la partνcula
.. 69
B) Estudio de diversos movimientos curvilνneos singulares de la partνcula
. 74
C) Movimientos relativos
.. 78
Problemas
.. 83
DINΑMICA DE LA PARTΝCULA
Capνtulo V. FUERZA Y MASA. LAS TRES LEYES DE NEWTON.
ESTΑTICA DE LA PARTΝCULA
. 89
A) Primera ley de Newton. Concepto de fuerza. Estαtica de la partνcula .. 89
B) Momento lineal. Segunda y tercera ley de Newton
96
C) Magnitudes dinαmicas angulares de la partνcula
. 99
D) Sistemas no inerciales. Dinαmica del movimiento relativo de la partνcula
103
Problemas
.. 108
Capνtulo VI. PESO. ROZAMIENTO.
OSCILACIONES
117
A) Peso. Centro de gravedad
.. 117
B) Rozamiento por deslizamiento
. 121
C) Dinαmica de las oscilaciones mecαnicas
. 123
Problemas
.. 129
Capνtulo VII. TRABAJO Y ENERGΝA. TEORΝA DE CAMPOS.
PRINCIPIO DE CONSERVACIΣN DE LA ENERGΝA
137
A) Trabajo, potencia, energνa
. 137
B) Teorνa de campos
.. 140
C) Energνas cinιtica y potencial gravitatoria. Principio de conservaciσn de la energνa
.. 149
D) Energνa en los osciladores. Resonancia
154
Problemas
.. 160
DINΑMICA DE LOS SISTEMAS DE PARTΝCULAS
Capνtulo VIII. DINΑMICA DE LOS SISTEMAS DE PARTΝCULAS DISCRETOS .. 167
A) Sistemas de partνculas discretos
.. 167
B) Magnitudes dinαmicas angulares de los sistemas de partνculas
.. 172
C) Energνa en los sistemas de partνculas
175
D) Choques entre parejas de partνculas
. 179
Problemas
.. 183
Capνtulo IX. CINEMΑTICA Y ESTΑTICA DEL SΣLIDO RΝGIDO .. 189
A) Cinemαtica del sσlido rνgido
. 189
B) Momentos
. 192
C) Estαtica del sσlido rνgido
. 196
D) Resistencia a la rodadura
197
Problemas
.. 198
Capνtulo X. DINΑMICA DEL SΣLIDO RΝGIDO
203
A) Anαlisis general
203
B) Trabajo y energνa de un sσlido en rotaciσn
211
C) Oscilaciones, pιndulo fνsico y girσscopo
. 213
Problemas
. 219
Capνtulo XI. EL CAMPO GRAVITATORIO
. 227
A) Intensidad de campo gravitatorio
.. 228
B) Leyes de Kepler
.. 230
C) Energνa potencia gravitatoria
232
D) Potencial gravitatorio
234
E) Trayectorias en un campo gravitatorio
. 237
F) Aplicaciσn del teorema de Gauss
240
Problemas
.. 242
Capνtulo XII. ESTUDIO BΑSICO DE LA ESTRUCTURA DE LA
MATERIA. MECΑNICA DE FLUIDOS
. 245
A) Estudio bαsico de la estructura de la materia
245
B) Hidrostαtica
253
C) Aerostαtica
. 260
D) Dinαmica de fluidos en rιgimen de Bernouilli
264
E) Dinαmica de los fuidos reales
.. 271
Problemas
. 276
Capνtulo XIII. ELASTICIDAD. FENΣNEMOS MOLECULARES
EN LOS LΝQUIDOS
283
A) Elasticidad
. 283
B) Fenσmenos moleculares en los lνquidos
. 288
Problemas
294
Capνtulo XIV. TEMPERATURA Y DILATACIΣN. TEORΝA
CINΙTICO MOLECULAR
297
A) Termometrνa
. 298
B) Dilataciσn de sσlidos
. 301
C) Dilataciσn de lνquidos
304
D) Dilataciσn de gases ideales
. 306
E) Teorνa cinιtico molecular
. 309
Problemas
312
Capνtulo XV. EL CALOR Y SUS EFECTOS
315
A) Calorimetrνa
. 315
B) Cambios de estado o de fase
318
C) Licuefacciσn de gases. Ecuaciσn de Van der Waals
.. 324
D) Transmisiσn de calor
328
E) Disoluciones: propiedades coligativas
329
Problemas
.. 334
Capνtulo XVI. PRIMER Y SEGUNDO PRINCIPIOS DE LA
TERMODINΑMICA
337
A) Primer principio de termodinαmica
337
B) Segundo principio de termodinαmica
344
C) Mαquinas tιrmicas
.. 351
Problemas
. 353
Capνtulo XVII. ONDAS
. 357
A) Ecuaciσn de ondas
. 357
B) Energνa e intensidad de las ondas
. 362
C) Efecto Doppler-Fizeau
. 365
D) Superposiciσn de ondas. Interferencias
. 367
E) Difracciσn, reflexiσn y refracciσn
.. 374
F) Polarizaciσn
378
G) Acϊstica. Propagaciσn del sonido
379
H) Cualidades fνsicas del sonido
. 382
I) Instrumentos musicales
.. 385
J) Percepciσn del sonido
387
Problemas
389
ELECTROMAGNETISMO
Capνtulo XVIII. ELECTROSTΑTICA
. 395
A) Principios fundamentales de la electrostαtica
.. 395
B) El campo elιctrico
. 399
C) Energνa potencial de punto
. 406
D) La funciσn potencial del campo electrostαtico
409
E) Energνa asociada a un campo elιctrico
.. 413
Problemas
415
Capνtulo XIX. EL CAMPO ELΙCTRICO EN LA MATERIA .. 419
A) Conductores cargados en equilibrio. Capacidad
.. 419
B) Fenσmenos de influencia
. 422
C) Condensadores
.. 426
D) Dielιctricos. Polarizaciσn
429
E) El vector desplazamiento
. 435
Problemas
439
Capνtulo XX. CORRIENTE ELΙCTRICA CONTINUA
443
A) Corriente elιctrica: intensidad y resistencia. Efecto Joule .. 443
B) Fuerza electromotriz.
Circuito fundamental de corriente continua
.. 450
C) Anαlisis de circuitos: leyes de Kirchhoff
452
D) Corrientes no estacionarias. Corriente de desplazamiento . 454
E) Generadores termoelιctricos
.. 457
F) Corriente continua en lνquidos. Electrσlisis. Pilas y
acumuladores
458
G) Paso de la corriente a travιs de los gases
. 464
Problemas
. 466
Capνtulo XXI. EL CAMPO MAGNΙTICO
475
A) Introducciσn
.. 475
B) Fuerza de Lorentz: aplicaciones
. 478
C) Ley de Biot y Savart: aplicaciones
484
D) Propiedades generales del campo magnιtico. Ley de
Ampθre
. 490
E) Campos magnιticos producidos por corrientes no
estacionarias
494
F) Propiedades magnιticas de la materia
. 495
G) Aparatos de medida de la corriente continua
.. 506
Problemas
508
Capνtulo XXII. CORRIENTES INDUCIDAS
. 513
A) Leyes de Faraday y de Lenz
. 513
B) Autoinducciσn e inducciσn entre corrientes
. 517
C) Energνa magnιtica. Descarga oscilante de un
condensador
521
D) Corrientes alternas: producciσn. Elementos bαsicos de
una red elιctrica
. 524
E) Estudio del circuito bαsico de corriente
. 527
F) Intensidad y FEM eficaces. Potencia de una corriente
alterna
.. 529
G) Impedancias en serie y en paralelo. Mιtodo fasorial
.. 532
H) Fenσmenos de resonancia
.. 533
I) Amperνmetros. Voltνmetros y vaatνmetros para corrientes
alternas
535
J) Mαquinas elιctricas: generadores de corriente alterna
. 536
K) Generadores de corriente continua
539
L) Electromotores
541
M) Transformadores
.. 542
Problemas
544
Capνtulo XXIII. ECUACIONES DE MAXWELL. ONDAS
ELECTROMAGNΙTICAS
.. 551
A) Ecuaciones de Maxwell
. 551
B) Ondas electromagnιticas
.. 552
Problemas
.. 566
Capνtulo XXIV. ΣPTICA GEOMΙTRICA I
. 569
A) Propagaciσn de la luz, reflexiσn y refracciσn
. 569
B) Prisma σptico
. 578
C) Dioptrio esfιrico
.. 579
D) Espejos
583
Problemas
. 587
Capνtulo XXV. ΣPTICA GEOMΙTRICA II
.. 591
A) Sistemas σpticos centrados
.. 591
B) Sistemas compuestos. Lentes
594
C) Aberraciones geomιtricas
.. 598
D) El ojo humano
. 599
E) Instrumentos de σptica
. 601
Problemas
607
Capνtulo XXVI. ΣPTICA FΝSICA
.. 611
A) Dispersiσn de la luz. Espectroscopνa
. 613
B) Radiaciσn tιrmica. Cuerpo negro
617
C) Fotometrνa
622
D) El color
.. 625
E) Interferencias luminosas
.. 629
F) Difracciσn de la luz
634
G) Polarizaciσn
.. 640
Problemas
645
RELATIVIDAD
Capνtulo XXVII. CINEMΑTICA Y DINΑMICA RELATIVISTAS .. 649
A) Cinemαtica relativista
649
B) Dinαmica relativista
659
Problemas
665
EL ΑTOMO
Capνtulo XXVIII. CORTEZA ATΣMICA
. 669
A) Teorνa de los cuantos
669
B) Modelo atσmico de Bohr
671
C) Correcciones al modelo de Bohr. Nϊmeros cuαnticos
676
D) Αtomos con mαs de un electrσn
.. 681
E) Lαser y mαser
.. 686
F) Rayos X
. 688
G) Dualidad onda-corpϊsculo
. 692
H) Mecαnica cuαntica
. 694
Problemas
701
Capνtulo XXIX. ELECTRΣNICA
703
A) Teorνa de bandas
703
B) Vαlvulas electrσnicas
. 707
C) Tubos fotoelιctricos
. 713
D) Aplicaciones de los rayos catσdicos
.. 714
E) Dispositivos con semiconductores
.. 717
F) Conmutaciσn y puertas lσgicas
. 723
Problemas
724
Capνtulo XXX. EL NΪCLEO ATΣMICO
. 727
A) Caracterνsticas del nϊcleo
. 727
B) Radiactividad natural
.. 732
C) Reacciones nucleares
. 739
D) Reacciones de fisiσn y de fusiσn
745
E) Partνculas elementales
. 753
Problemas
. 759
COMPENDIO
La Fνsica trata de dar contestaciσn a los fenσmenos de la Naturaleza, fenσmenos de cada dνa, de cada instante, comienza por dar al hombre que la trabaja un agudo espνritu de observaciσn, obligαndole en todo momento a preguntarse los motivos (Ώpor quι?) de ciertos cambios que su medio material experimenta. Al no contentarse con un mero «por que sν» se obliga a recorrer todos los conocimientos que de ιstas y otras disciplinas tiene, aunque es probable que previo a este anαlisis memorνstico, trate de clasificar el fenσmeno. Su imaginaciσn juega, sus sentidos observan y analizan, su inteligencia determina, llegando en un alto porcentaje de los casos a la conclusiσn de que la Fνsica puede darle una respuesta aclaratoria del fenσmeno observado.
Esta inquietud del hombre condicionada a su razσn, tratando de explicarse los fenσmenos que ocurren a su alrededor, hace que se organice sistemαticamente, estableciιndose un mιtodo para encontrar respuesta a sus interrogantes: observaciσn, razonamiento y experimentaciσn constituyen lo que llamamos el MΙTODO CIENTΝFICO; no necesariamente este proceso sigue el orden que hemos establecido, piιnsese, por ejemplo, en los trabajos de Dimitri I. Mendelιiev (1834-1907) ordenando los elementos en lo que hoy se denomina sistema periσdico, atreviιndose a dejar huecos prediciendo la existencia de elementos desconocidos hasta entonces, adelantαndose la razσn a la observaciσn. Muy frecuentemente, trabajos realizados por los que han sido llamados fνsicos teσricos y que a primera vista parecen puramente teσricos y abstractos, encuentran con el tiempo las mαs diversas aplicaciones tιcnicas.
En el estudio de la Fνsica en general, las Matemαticas constituyen la herramienta fundamental en la descripciσn del comportamiento fνsico; sin embargo, la descripciσn perfectamente pormenorizada no es posible debido al comportamiento anαrquico de la naturaleza en muchas de sus facetas. La aplicaciσn de las Matemαticas a un fenσmeno fνsico implica un conocimiento exhaustivo del problema, su formulaciσn matemαtica representa un modelo o descripciσn lνmite ideal, que se aproxima, pero nunca alcanza por completo la situaciσn fνsica real.
El estudiante debe tener un proceso dual en su mente, debe pensar en la situaciσn fνsica y tambiιn de acuerdo con la descripciσn matemαtica correspondiente; al construir el modelo matemαtico idealizado, para su aplicaciσn a un problema real, debe conocer las limitaciones y aproximaciones que se han realizado y por supuesto tener conocimiento de las consecuencias que pueden tener, en muchos casos decimos que no influyen o que son despreciables. Esta aproximaciσn es totalmente vαlida en un conocimiento en que es aplicada al problema tιcnico, siempre que los efectos de esta aproximaciσn no vulneren el funcionamiento del mecanismo, estructura, prototipo
que se ha aplicado.
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