Contenido

Capítulo11.11.21.31.41.51.6

Capítulo22.12.22.32.42.5

Capítulo33.13.23.33.4

Capítulo44.1

,I

11

11

I

1x

Mecánica 1

Física J mediciones 2

1.7

Patrones de longitud, masa y tiempo 4La materia y construcción de modelos 7Densidad ymasa atómica 9Análisis dimensional 10Conversión de unidades 12

Estimaciones y cálculos de orden

de magnitud 13Cifras significativas 15

Movimientoen unadimensión 23

2.62.7

Posición, velocidad y rapidez 24

Velocidad y rapidez instantáneas 28

Aceleración 31

Diagramas de movimiento 34Movimiento en una dimensión

con aceleración constante 36

Objetos en caída libre 40Ecuaciones de cinemática deducidas

del cálculo 44

Vectores 58Sistemas de coordenadas 59

Cantidades vectoriales y escalares 60

Algunas propiedades de vectores 61Componentes de un vector y unidadesvectoriales 65

Movimientoen dosdimensiones 17 Capítulo55.15.2Vectores de posición, velocidad

yaceleración 78

",' , 1%'11 1 .,...d

'"I

Capítulo6

~

~.§E~'"~'3

j"&~2'~

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Cal

4.2 Movimiento bidimensional con

aceleración constante 80

Movimiento de proyectiles 83Movimiento circular uniforme 91

Aceleración tangencial y radial 94Velocidad y aceleración relativas 96

Cap

4.34.44.54.6

Lasleyesdelmovimiento 111

5.35.45.55.65.7

El concepto de fuerza 112

Primera ley de Newton y marcosinerciales 114

Masa 116

Segunda ley de Newton 116

La fuerza gravitacional y peso 119

Tercera ley de Newton 120

Algunas aplicaciones de las leyesde Newton 122

Fuerzas de fricción 131

Cap

5.8

6.1

Movimientocirculary otrasaplicacionesde lasleyesde Newton 150

Segunda ley de Newton aplicadaal movimiento circular uniforme 151Movimiento circular no uniforme 157Movimiento en marcos acelerados 159

Movimiento en presencia de fuerzasresistivas 162Modelación numérica en dinámica

de partículas 167

ea,~

6.26.36.4

6.5

L

Capitule77.17.2

Capitulo88.18.2

Capitu~99.1

Callibrlo10

~.§E-

~j~¡¡¡

Energíay transferencia da energía 181

7.37.47.5

Sistemas y entornos 182

Trabajo realizado por una fuerzaconstante 183Producto escalar de dos vectores 186

Trabajo realizado por una fuerza variableEnergía cinética y el teorema del trabajoy la energía cinética 193El sistema no aislado; conservación

dela energía 196Situaciones que involucran friccióncinética 199Potencia 203

La energíayel automóvil 205

188

7.6

7.7

7.87.9

Energíapotencial2"

8.38.4

Energía potencial de un sistema 218El sistema aislado; conservación

de energía mecánica 220Fuerzas conservativas y no conservativasCambios en la energía mecánicapara fuerzas no conservativas 229Relación entre fuerzas conservativas

y energía potencial 234Diagramas de energía y equilibriode un sistema 236

228

8.5

8.6

9.29.39.49.59.69.7

Cantidadde_miente lineal y Cllisiones 251

Cantidad de movimiento lineal y suconservación 252

Impulso y cantidad de movimiento 256Colisiones en una dimensión 260Colisiones en dos dimensiones 267El centro de masa 270

Movimiento de un sistemade partículas 274Propulsión de un cohete 277

10.1

Rotación de un CUtI'pO rígido alrededor

deunejefijo 292

Posición, velocidad y aceleraciónangulares 293

Capitule11

11.111.211.3

Capitulo1212.112.212.3

Capitulo1313.1

10.2

10.310.410.510.610.7

10.8

10.9

11.4

11.511.6

12.4

13.213.3

13.4

13.5

CONTENIDO xi

Cinemática rotacional: movimiento

rotacional con aceleración angularconstante 296

Cantidades angulares y lineales 297Energía cinética rotacional 300Cálculo de momentos de inercia 302

Momento de torsión 306Relación entre momento de torsión

y aceleración angular 307Trabajo, potencia y energíaen el movimiento rotacional 312Movimiento de rotación

de un cuerpo rígido 316

Cantidad da mavimiea18 angular 336El producto vectorial y par de torsión 337Cantidad de movimiento angular 339Cantidad de movimiento angularde un cuerpo rígido en rotación 343Conservación de la cantidad

de movimiento angular 345El movimiento de giroscopios y trompos 350Cantidad de movimiento angularcomo cantidad fundamental 351

Equilibrioestáticoy elasticidad 362Condiciones de equilibrio 363Más sobre el centro de gravedad 365

Ejemplos de cuerpos rígidosen equilibrio estático 366Propiedades elásticas de sólidos 373

Gmitaciánuniversal389

Ley de Newton de la gravitaciónuniversal 390

Medición de la constante gravitacional 393Aceleración en caída libre y la fuerzagravitacional 394Leyes de Kepler y el movimientode planetas 396El campo gravitacional 401

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L<3

xii CONTENIDO

%~~~11

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13.613.7

Energía potencial gravitacional 403

Consideraciones de energía en el movimientoplanetario y de satélites 405

Capítulo1414.114.2

Mecánicadefluidos 420

14.314.4

Presión 421

Variación de la presión con laprofundidad 423Mediciones de presión 426Empujes hidrostáticos o fuerza boyantey el principio de Arquímedes 427Dinámica de fluidos 431Ecuación de Bemoulli 433

Otras aplicaciones de dinámica de fluidos 436

14.514.614.7

lIJiD Oscilacionesy ondasmecánicas 451

Capítulo1515.1

452Movimiento oscilatorio

15.2

Movimiento de un cuerpo unidoa un resorte 453

Representación matemática del movimientoarmónico simple 454Energía del oscilador armónico simple 46215.3

~.§s~~-6~

15.515.615.7

Capítulo1616.116.216.316.416.5

16.6

Capítulo1717.117.217.317.417.517.6

Capítulo1818.118.218.3

18.418.518.6

18.718.8

15.4 Comparación del movimiento armónicosimple con el movimiento circularuniforme 465

El péndulo 468Oscilaciones amortiguadas 471Oscilaciones forzadas 472

Movimientodeondas 486Propagación de una perturbación 487Ondas senoidales 491

Rapidez de ondas en cuerdas 496Reflexión y transmisión 499Rapidez de transferencia de energíapor ondas senoidales en cuerdas 501La ecuación lineal de onda 503

Ondasde sonido 512

Rapidez de las ondas de sonido 513

Ondas de sonido periódicas 515Intensidad de ondas de sonido periódicas 516El efecto Doppler 522Grabación digital de sonido 528Sonido en películas 532

Superposicióny ondas estacionarias 543

Superposición e interferencia 544Ondas estacionarias 549 "-

Ondas estacionarias en una cuerda fija enambos extremos 552Resonancia 558Ondas estacionarias en columnas de aire 559

Ondas estacionarias en varillas ymembranas 563

Batimientos: interferencia en el tiempo 564Patrones de onda no senoidales 566

..

--

"¡"'l ' i,,1u.u . ~I

Capítulo1919.1

Capítulo20

20.120.220.320.4

'516

;9

Capítulo21

21.121.221.321.421.521.621.7

w ~-"

o~'1i l~{j'"~'?~c2'wc:!2~""~'6§EO'<::<~@

-.

Termodinámica 579Temperatura 580

19.2

Temperatura y la ley cero de latermodinámica 581

Termómetros y la escala Celsiusde temperatura 583El termómetro de gas de volumen constantey la escalaabsoluta de temperatura 584Expansión térmica de sólidos y líquidos 586Descripción macroscópica de un gas ideal 591

19.3

19.4

19.5

604

20.520.6

Elcalory la primeraleyde la termodinámica

Calor y energía intema 605Calor específico y calorimetría 607Calor latente 611

Trabajo y calor en procesostermodinámicos 615

Primera ley de la termodinámica 618

Algunas aplicaciones de la primera leyde la termodinámica 619

Mecanismos de transferencia de energía 62320.7

Teoríacinétícade losgases 640

Modelo molecular de un gas ideal 641

Calor específico molar de un gas ideal 646Procesos adiabáticos para un gas ideal 649La equipartición de la energía 650La ley de distribución de Boltzmann 654

Distribución de la rapidez molecular 655Trayectoria libre media 658

Capítulo22

22.1

22.222.322.422.522.622.7

22.8

ApéndiceATablaAlTablaA2

Tabla A3

Apéndice BB.lB.2B.3B.4B.5B.6B.7B.8

Apéndice C

Apéndice O

ApéndiceE

CONTENIDO xiii

Máquinas térmicas. entropía

y la segunda ley de la termodinámica 667

Máquinas térmicas y la segunda leyde la termodinámica 669

Bombas térmicas y refrigeradores 671Procesos reversibles e irreversibles 673

La máquina de Camot 675

Motores de gasolina y diesel 679

Entropía 683

Cambios de entraría en procesosirreversibles 687

Entropía a escala microscópica 690

Tablas A.lFactores de conversión A.1

Símbolos, dimensiones y unidades de lasmagnitudes físicas A.2Tabla de masas atómicas A.4

Repaso de matemáticas A.14

Notación científica A.14

Álgebra A.15Geometría A.20

Trigonometría A.21Desarrollo en serie A.23

Cálculo diferencial A.23

Cálculo integral A.25

Propagación de la incertidumbre A.28

Tabla periódica de los elementos A.30

Unidades del Sistema Internacional A.32

Premios Nobel A.S3

Respuestas a los problemas impares R.1

índice 11

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