Física para ingeniería y ciencias.
- Segunda Edición
- México McGraw-Hill 2014
- xxiii, 724 páginas; Figura, tablas, ilustraciones;
- Volumen 1. .
PARTE 1: MECÁNICA DE PARTÍCULAS PUNTUALES 1 Visión general 7 1.1 ¿Por qué estudiar física? 8 1.2 Trabajar con números 9 1.3 Sistema de unidades SI 11 1.4 Las escalas de nuestro mundo 14 1.5 Estrategia general para resolución de problemas 16 1.6 Vectores 24 Lo que hemos aprendido/Gula de estudio para examen 32 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 33 Gulas para resolver problemas: números, unidades y vectores 33 Preguntas de opción múltiple 34 Preguntas conceptuales 34 Ejercicios 35 Ejercicios de versión múltiple 38 - 2 Movimiento en línea recta 40 2.1 Introduccion a la cinemática 41 2.2 Vector de position, vector de desplazamiento y distancia 41 2.3 Vector velocidad, velocidad media y rapidez 45 2.4 Vector de aceleración 48 2.5 Soluciones en computadora y fórmulas de diferencia 49 2.6 Determinación del desplazamiento y la velocidad a partir de la aceleración 51 2.7 Movimiento con aceleración constante 52 2.8 Calda libre 60 2.9 Reducción de movimiento en más de una dimensión a una dimensión 65 Lo que hemos aprendido/Gula de estudio para examen 68 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 68 Guías para resolver problemas: cinemática en una dimensión 69 Preguntas de opción múltiple 69 Preguntas conceptuales 70 Ejercicios 71 Ejercicios de versión múltiple 76 - 3 Movimiento en dos y tres dimensiones 77 3.1 Sistemas de coordenadas en tres dimensiones 78 3.2 Velocidad y aceleración en dos o tres dimensiones 79 3.3 Movimiento ideal de proyectil 80 3.4 Altura máxima y alcance de un proyectil 84 3.5 Movimiento realista de proyectil 91 3.6 Movimiento relativo 92 Lo que hemos aprendido/Guía de estudio para examen 97 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 97 Guías para resolver problemas 97 Preguntas de opción múltiple 98 Preguntas conceptuales 99 Ejercicios 101 Ejercicios de versión múltiple 105 - 4 Fuerza 106 4.1 Tipos de fuerzas 107 4.2 Vector de fuerza gravitacional, peso y masa 109 4.3 Fuerza neta 111 4.4 Leyes de Newton 112 4.5 Cuerdas y poleas 115 4.6 Aplicación de las leyes de Newton 118 4.7 Fuerza de fricción 124 4.8 Aplicaciones de la fuerza de fricción 130 Lo que hemos aprendido/Guía de estudio para examen 137 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 137 Guías para resolver problemas: leyes de Newton 137 Preguntas de opción múltiple 138 Preguntas conceptuales 139 Ejercicios 140 Ejercicios de versión múltiple 147 - 5 Energía cinética, trabajo y potencia 148 5.1 La energía en nuestra vida diaria 149 5.2 Energía cinética 151 5.3 Trabajo 153 5.4 Trabajo realizado por una fuerza constante 153 5.5 Trabajo realizado por una fuerza variable 160 5.6 Fuerza de resorte 161 5.7 Potencia 165 - Lo que hemos aprendido/Guía de estudio para examen 171 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 171 Guías para resolver problemas: energía cinética, trabajo y potencia 172 Preguntas de opción múltiple 172 Preguntas conceptuales 173 Ejercicios 173 Ejercicios de versión múltiple 176 - 6 energía potencial y conservación de la energía 178 6.1 energía potencial 179 6.2 Fuerzas conservativas y no conservativas 182 6.3 Trabajo y energía potencial 184 6.4 Energía potencial y fuerza 186 6.5 Conservación de la energía mecánica 188 6.6 Trabajo y energía para la fuerza de resorte 194 6.7 Fuerzas no conservativas y el teorema del trabajo y la energía 199 6.8 Energía potencial y estabilidad 205 Lo que hemos aprendido/Guía de estudio para examen 207 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 208 Guías para resolver problemas: conservación de la energía 208 Preguntas de opción múltiple 208 Preguntas conceptuales 209 Ejercicios 211 Ejercicios de versión múltiple 216 - 7 Momento y colisiones 217 7.1 Cantidad de movimiento lineal 218 7.2 Impulso 220 7.3 Conservación de la cantidad de movimiento lineal 224 7.4 Colisiones elásticas en una dimensión 225 7.5 Colisiones elásticas en dos o tres dimensiones 230 7.6 Colisiones totalmente inelásticas 234 7.7 Colisiones parcialmente inelásticas 243 7.8 El billar y el caos 244 Lo que hemos aprendido/Guía de estudio para examen 245 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 246 Guías para resolver problemas: conservación de la cantidad de movimiento 247 Preguntas de opción múltiple 247 Preguntas conceptuales 248 Ejercicios 249 Ejercicios de versión múltiple 259 - PARTE 2: OBJETOS EXTENSOS, MATERIA Y MOVIMIENTO CIRCULAR 10 Rotación 328 10.1 energía cinética de rotación 329 10.2 Calculo del momento de inercia 330 10.3 Rodadura sin deslizamiento 338 10.4 Momento de torsión 342 10.5 Segunda ley de Newton para la rotación 343 10.6 Trabajo de un momento de torsión 349 10.7 Cantidad de movimiento angular 352 10.8 Precesion 359 10.9 Cantidad de movimiento angular cuantizada 361 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 361 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 362 Guías para resolver problemas: movimiento de rotación 362 Preguntas de opción múltiple 363 Preguntas conceptuales 364 Ejercicios 366 Ejercicios de versión múltiple 371 - 11 Equilibrio estático 373 11.1 Condiciones del equilibrio 374 11.2 Ejemplos sobre equilibrio estático 376 11.3 Estabilidad de estructuras 387 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 392 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 393 Guías para resolver problemas: equilibrio estático 393 Preguntas de opción múltiple 394 Preguntas conceptuales 395 Ejercicios 396 Ejercicios de versión múltiple 403 - 12 Gravitación 404 12.1 La ley de gravitación de Newton 405 12.2 Gravitación cerca de la superficie terrestre 410 12.3 Gravitación dentro de la Tierra 412 12.4 energía potencial gravitacional 414 12.5 Las leyes de Kepler y el movimiento planetario 420 12.6 Orbitas satelitales 425 12.7 Materia oscura 430 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 432 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 432 Guías para resolver problemas: gravitación 432 Preguntas de opción múltiple 433 Preguntas conceptuales 434 Ejercicios 435 Ejercicios de versión múltiple 440 - 13 Sólidos y fluidos 441 13.1 Los átomos y la composición de la materia 442 13.2 Estados de la materia 444 13.3 Tensión, compresión y corte 445 13.4 Presión 449 13.5 Principio de Arquímedes 455 13.6 Movimiento de un fluido ideal 461 13.7 Viscosidad 470 13.8 Turbulencia y fronteras de la investigación en el flujo de fluidos 472 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 473 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 474 Guías para resolver problemas: sólidos y fluidos 474 Preguntas de opción múltiple 474 Preguntas conceptuales 476 Ejercicios 476 Ejercicios de versión múltiple 481 - PARTE 3: OSCILACIONES Y ONDAS 14 Oscilaciones 482 14.1 Movimiento armónico simple 483 14.2 Movimiento pendular 491 14.3 Trabajo y energía en las oscilaciones armónicas 495 14.4 Movimiento armónico amortiguado 498 14.5 Movimiento armónico forzado y resonancia 508 14.6 Espacio de fase 510 14.7 Caos 511 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 512 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 512 Guías para resolver problemas 513 Preguntas de opción múltiple 513 Preguntas conceptuales 514 Ejercicios 515 Ejercicios de versión múltiple 520 - 15 Ondas 521 15.1 Movimiento ondulatorio 522 15.2 Osciladores acoplados 523 15.3 Descripción matemática de las ondas 524 15.4 Derivación de la ecuación de onda 528 15.5 Ondas en espacios bidimensionales y tridimensionales 532 15.6 Energía, potencia e intensidad de ondas 536 15.7 El principio de superposición e interferencia 538 15.8 Ondas estacionarias y resonancia 540 15.9 Investigación sobre ondas 545 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 547 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 547 Guías para resolver problemas 548 Preguntas de opción múltiple 548 Preguntas conceptuales 549 Ejercicios 549 Ejercicios de versión múltiple 553 - 16 Sonido 554 16.1 Ondas longitudinales de presión 555 16.2 Intensidad de sonido 559 16.3 Interferencia del sonido 563 16.4 Efecto Doppler 568 16.5 Resonancia y musica 575 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 579 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 580 Guías para resolver problemas 580 Preguntas de opción múltiple 580 Preguntas conceptuales 582 Ejercicios 582 Ejercicios de versión múltiple 586 - PARTE 4: FÍSICA TÉRMICA 17 Temperatura 587 17.1 Definición de temperatura 588 17.2 Rangos de temperatura 590 17.3 Medición de la temperatura 595 17.4 Expansión térmica 595 17.5 Temperatura superficial de la Tierra 603 17.6 Temperatura del universo 605 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 606 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 606 Guías para resolver problemas 606 Preguntas de opción múltiple 607 Preguntas conceptuales 607 Ejercicios 608 Ejercicios de versión múltiple 612 - 18 El calor y la primera ley de la termodinámica 613 18.1 Definición de calor 614 18.2 Equivalente mecánico del calor 615 18.3 Calor y trabajo 616 18.4 Primera ley de la termodinámica 618 18.5 La primera ley para procesos especiales 620 18.6 Calores específicos de sólidos y fluidos 621 18.7 Calor latente y transiciones de fase 624 18.8 Modos de la transferencia de energía térmica 628 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 642 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 642 Guías para resolver problemas 642 Preguntas de opción múltiple 643 Preguntas conceptuales 644 Ejercicios 644 Ejercicios de versión múltiple 649 - 19 Gases ideales 650 19.1 Leyes empíricas de gases 651 19.2 Ley de los gases ideales 653 19.3 Teorema de equipartición 663 19.4 Calor especifico de un gas ideal 666 19.5 Procesos adiabáticos para un gas ideal 670 19.6 La teoría cinética de los gases 674 19.7 Gases reales 680 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 681 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 682 Guías para resolver problemas 682 Preguntas de opción múltiple 682 Preguntas conceptuales 683 Ejercicios 684 Ejercicios de versión múltiple 688 - 20 La segunda ley de la termodinámica 689 20.1 Procesos reversibles e irreversibles 690 20.2 Motores y refrigeradores 692 20.3 Motores ideales 694 20.4 Motores reales y eficiencia 700 20.5 La segunda ley de la termodinámica 708 20.6 Entropía 710 20.7 Interpretación microscópica de la entropía 713 Lo que hemos aprendido/Guia de estudio para examen 716 Respuestas a las oportunidades de autoexamen 717 Guías para resolver problemas 717 Preguntas de opción múltiple 718 Preguntas conceptuales 719 Ejercicios 720 Ejercicios de versión múltiple 723 Apéndice A Fundamentos de matemáticas A-1 Apéndice B Propiedades de los elementos A-9 Respuestas de problemas y preguntas seleccionadas RES-1 Créditos C-1 Índice analítico 1-1
Con el objetivo de reflejar las nuevas investigaciones y los métodos de enseñanza de la física más recientes, la segunda edición de Física para ingeniería y ciencias, volumen 1, ha sido actualizada completamente. Los cambios varían de la inclusión de elementos recién descubiertos en la tabla periódica a la adición de ejercicios nuevos en cada capítulo. Además, se han agregado nuevos "Ejercicios de versión múltiple" al final de cada uno de los capítulos. Dicha sección le ayudara al estudiante a formarse una comprensión conceptual, a aprender a relacionar las cantidades físicas diferentes y a reconocer problemas.