BASADO EN FÍSICA UNIVERSITARIA, SEARS Y ZEMANSKY 14 ED CAP. 1 Vectores |π΄β| = √π΄π₯ 2 + π΄π¦ 2 +π΄π§ 2 ββ = π΄π₯ π΅π₯ + π΄π¦ π΅π¦ + π΄π§ π΅π§ π΄β β π΅ ββ = |π΄β||π΅ ββ| cos(ππ΄π΅ ) π΄β β π΅ πΜ ββ = |π΄π₯ π΄β × π΅ π΅π₯ πΜ π΅π₯ π΅π¦ πΜ π΄π§ | π΅π§ ππ΄π΅ = cos−1 ( ββ π΄β β π΅ ) ββ| |π΄β||π΅ ββ = |π΄β||π΅ ββ| sen(ππ΄π΅ ) π΄β × π΅ CAP. 2 Movimiento unidimensional π£π = Μ Μ Μ Μ βπ₯ βπ‘ π£π₯ = βββββ ππ₯ ππ£π₯ ; βββββ ππ₯ = ππ‘ ππ‘ π₯ = π₯0 + π£π₯ π‘ ππ = Μ Μ Μ Μ βπ£π₯ βπ‘ 1 π₯ − π₯0 = (π£0π₯ + π£π₯ )π‘ 2 π£π₯ = π£0π₯ + ππ‘ 1 π₯ = π₯0 + π£0π₯ π‘ + ππ‘ 2 2 π£π₯ 2 = π£0π₯ 2 + 2π(π₯ − π₯0 ) 1 π¦ − π¦0 = (π£0π¦ + π£π¦ )π‘ 2 π£π¦ = π£0π¦ − ππ‘ 1 π¦ = π¦0 + π£0π¦ π‘ − ππ‘ 2 2 π£π¦ 2 = π£0π¦ 2 − 2π(π¦ − π¦0 ) CAP. 3 Movimiento en dos o tres dimensiones π£0π₯ = π£0 cos(π) π£0π¦ = π£0 sen(π) ππ = π£ 2 4π 2 π = π π2 π£= π£βπ/π΄ = π£βπ/π΅ + π£βπ΅/π΄ π£βπ/π΄ = π£βπ − π£βπ΄ 2ππ π CAP. 4 Leyes de movimiento de Newton ∑ πΉ = 0 (reposo) ∑ πΉ = ππ π = ππ πΉβπ΄/π΅ = −πΉβπ΅/π΄ CAP 5. Aplicaciones de las Leyes de Newton π€π₯ = πππ ππ(π) π€π¦ = πππππ (π) πΉπ = ππ Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs ππ = π£2 π CAP. 6 Trabajo y Energía Cinética π = πΉβ β π β = πΉπ πππ (Φ) ππππ‘ = ΔπΎ = πΎ2 − πΎ1 1 πΎ = ππ£ 2 2 ππ = ππβ Δππ = −ππ(βπ − β0 ) 1 ππ = ππ₯ 2 2 1 Δππ = π(π₯π2 − π₯02 ) 2 πΉπ = ππ₯ π= π π‘ π = πΉπ£ π₯π π = ∫ πΉππ₯ ππππ‘ = π1 + π2 + β― π₯0 CAP. 7 Energía Potencial y Conservación de la Energía πππππ£ = −βππ ππ = −βππ πΎ1 + π1 = πΎ2 + π2 πΎ1 + π1 + πππ₯π‘ − πππ = πΎ2 + π2 CAP. 8 Momento Lineal, impulso y colisiones πβ = ππ£β ππβ ∑ πΉβ = ππ‘ πβπ΄ = πβπ΅ πβπΆπ = ∑ ππ πβπ ∑ ππ π‘ π½β = ∫π‘ 2 ∑ πΉβ ππ‘ π½β = ∑ πΉβ βπ‘ = πβ2 − πβ1 πββ = ππ£βπΆπ ∑ πΉβ = ππβπΆπ 1 CAP 9. Rotación de cuerpos rígidos ππ ππ ; πΌ= ππ‘ ππ‘ π£ = ππ ππ‘ππ = ππΌ 1 π − π0 = (π0 + π)π‘ 2 π = π0 + πΌπ‘ 1 π = π0 + π0 π‘ + πΌπ‘ 2 2 πΌ = ∑ ππ ππ2 1 πΎπ ππ = πΌπ2 2 πΌπ = πΌπΆπ + ππ2 π= ππππ = π£2 = π2 π π π2 = π0 2 + 2πΌ(π − π0 ) 2 2 π = √ππ‘ππ + ππππ CAP. 10 Dinámica del Movimiento de Rotación τββ = πβ × πΉβ π£πΆπ = π π π = ππΉπ ππ(π) π2 π = ∫ π ππ ∑ π = πΌπΌ 1 1 2 πΎ = ππ£πΆπ + πΌπ2 2 2 π = π(π2 − π1 ) 1 1 ππππ‘ = πΌπ22 − πΌπ12 2 2 π1 π = ππ πΏββ = πβ × ππ£β = π 2 ππ ββ πΏββ = πΌπ ββ Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs ∑π = ππΏ ππ‘ CAP. 11 Equilibrio ∑πΉ = 0 y ∑π = 0 βπ = πβ = πΉπ0 π΄π ∑ ππ πβπ ∑ ππ π= π=πΈ= πΉ π΄ π΅= π π π= −βπ βπ/π0 π= πΉ π΄ πΉβ π΄π₯ CAP. 12 Mecánica de fluidos π= π π π = π΄1 π£1 = π΄2 π£2 π= πΉ π΄ Δπ = −ππΔy π= Δπ Δπ‘ 1 π + πππ¦ + ππ£ 2 = ππ‘π 2 π = πππ‘π + ππβ CAP. 13 Gravitación πΉπ = πΊπ1 π2 π2 π= πΊπ π 2 πΊ = 6.673 × 10−11 ππ2 /ππ2 π π = 6.37 × 106 π ππ = 5.96 × 1024 π CAP. 14 Movimiento periódico π= 1 π π π = 2π√ π π = 2ππ = π₯ = π΄πππ (ππ‘ + π) ππππ₯ = π΄π2 π π=√ πΏ πΌ π = 2π√ πππ 2π π π π=√ π 1 1 1 πΈ = ππ£π₯2 + ππ₯ 2 = ππ΄2 2 2 2 π π=√ πΌ π= π₯ = π΄π −( 1 π √ 2π π π£πππ₯ = π΄π 1 π √ 2π πΌ πΌ π = 2π√ π πΏ π = 2π√ π πππ π=√ πΌ π= 1 π √ 2π πΏ π π‘ ) cos(π′π‘+π) 2π π= π π2 π =√ − π 4π2 ′ Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs π΄= πΉπáπ₯ √(π − πππ2 )2 + π 2 ππ2 CAP. 15 Ondas mecánicas π£ = ππ π= 2π π 1 ππππ = √ππΉπ2 π΄2 2 π₯ π¦(π₯, π‘) = π΄πππ [π ( − π‘)] π£ π = 2ππ = 2π = π£π π ππáπ₯ = √ππΉπ2 π΄2 π₯ π‘ π¦(π₯, π‘) = π΄πππ 2π [( − )] π π π¦(π₯, π‘) = π΄πππ (ππ₯ − ππ‘) π= πΉ π£=√ π πΌ1 π22 = πΌ2 π12 πΌ= π πΏ π π = π 4ππ 2 CAP. 16 Sonido y oído ππáπ₯ = π΅ππ΄ π΅ π£=√ π 2 1 ππáπ₯ πΌ = √ππ΅π2 π΄2 = 2 2πv ππ = ππ£ 4πΏ πΌ= 2 ππáπ₯ πΎπ π π£=√ π π½ = 10 log 2√ππ΅ πππ’ππ π = ππ − ππ ππΏ = πΌ πΌ0 π£ + π£πΏ π£ + π£π π π£=√ π ππ = ππ£ 2πΏ π ππ(πΌ) = π£ π£π CAP. 17 Temperatura y calor 9 ππΉ = ππΆ + 32° 5 5 ππΆ = (ππΉ − 32°) 9 ππΎ = ππΆ + 273.15 π2 π2 = π1 π1 ΔπΏ = πΌπΏ0 Δπ//πΏπ = πΏ0 + ΔπΏ ΔV = π½π0 Δπ πΉ = −ππΌΔπ π΄ π = ππΔπ ππ ππ» − ππΆ = ππ΄ ππ‘ πΏ π» = π΄πππ 4 π»πππ‘π = π΄ππ(π 4 − ππ 4 ) π = ±ππΏ π»= Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs CAP. 18 Propiedades térmicas de la materia ππ = ππ π ππ‘ππ‘ππ = ππ 1 3 π(π£ 2 )πππ = ππ 2 2 √(π£ 2 )πππ 5 πΆπ = π (ππ) 2 π£πππ = 3ππ =√ π 3 πΎπ‘π = ππ π 2 π = ππ΄ π π = π£π‘πππ = π 4π√2π 2 π 3 πΆπ = π (ππππ) 2 π(π£) πΆπ = 3π (π óπ. ππππ) = 4π ( π 3/2 2 −ππ£2 ) π£ π 2ππ 2πππ CAP. 19 Primera Ley de la Termodinámica π2 π = ∫ πππ π = π(π2 − π1 ) Δπ = π − π ππ = ππ − ππ π1 πΆπ = πΆπ + π π= πΎ= 1 (π π − π2 π2 ) πΎ−1 1 1 πΆπ πΆπ π = ππΆπ (π1 − π2 ) π= πΆπ (π π − π2 π2 ) π 1 1 ππ πΎ = ππ‘π ππ πΎ−1 = ππ‘π CAP. 20 Segunda Ley de la Termodinámica π= π ππΆ ππΆ =1+ = 1−| | ππ» ππ» ππ» πΎππππππ‘ = ππΆ ππ» − ππΆ 1 π =1− π πΎ−1 2 Δπ = ∫ 1 ππ π πΎ= |ππΆ | ππΆ = |π| |ππ» | − |ππΆ | π = π ln π€ Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs πππππππ‘ = 1 − ππΆ ππ» Análisis dimensional Símbolo Descripción Unidades CAP. 2 π₯ Posición horizontal final m π₯0 Posición horizontal inicial m π£π Μ Μ Μ Μ Rapidez media m/s ππ Μ Μ Μ Μ Aceleración media m/s2 π£π₯ βββββ Velocidad instantánea m/s ππ₯ βββββ Aceleración instantánea m/s2 π£0π₯ Rapidez inicial m/s π£π₯ Rapidez final m/s π‘ tiempo s π aceleración m/s2 π¦ Posición vertical final m π¦0 Posición vertical inicial m π£0π¦ Rapidez vertical inicial m/s π£π¦ Rapidez vertical final m/s π Gravedad m/s2 CAP. 3 ππ Aceleración radial m/s2 π radio m π Periodo s π£βπ/π΄ Rapidez de P respecto de A m/s CAP. 4 ∑πΉ Fuerza resultante N π masa kg π gravedad m/s2 πΉβπ΄/π΅ Fuerza de A sobre B N πΉβπ΅/π΄ Fuerza de B sobre A N CAP. 5 π€π₯ Componente horizontal del peso en planos Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs N inclinados π€π¦ Componente vertical del peso en planos N inclinados πΉπ Fuerza de fricción N π Fuerza normal N π Coeficiente de fricción No posee ππ Aceleración centrípeta m/s2 π Posición Angular final rad π0 Posición angular inicial rad π Rapidez angular final rad/s π0 Rapidez angular inicial rad/s π Aceleración angular rad/s2 ππππ Aceleración radial m/s ππ‘ππ Aceleración tangencial m/s π radio m πΉπ Fuerza gravitacional N πΊ Constante de gravitación universal Nm2/kg2 π Masa del planeta kg π Trabajo neto J πΉβ Vector de fuerza constante N π β Vector de desplazamiento m Φ Ángulo entre desplazamiento y fuerza grados ππππ‘ Trabajo neto J ΔπΎ Cambio de energía cinética J πΎ Energía cinética J Δππ Cambio de energía potencial grav. J ππ Energía potencial gravitatoria J β Altura m Δππ Cambio de energía potencial elástica J ππ Energía potencial elástica J πΉπ Fuerza dl resorte N Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs π Constante de fuerza del resorte N/m π₯ Extensión o compresión del resorte m π Potencia W πΌ Inercia respecto al centro de masa kgm2 ππ Masa de cada partícula kg ππ Posición de cada partícula m πΎπ ππ Energía cinética rotacional J πΌπ Inercia respecto a un eje no centroidal kgm2 πΌπΆπ Inercia respecto al centro de masa kgm2 π Masa kg π Distancia del eje P al centro de masa m τββ Vector de torque Nm π Magnitud del torque Nm πβ Radio de palanca m πΉ Fuerza N πΉβ Vector de fuerza N π Ángulo entre la fuerza y el torque grados ∑π Torque neto Nm π£πΆπ Rapidez del centro de masa m/s ππππ‘ Trabajo rotacional J πΏββ Vector de momento angular kgm2/s πβ Vector de momento lineal kgm/s ∑π = 0 Torque neto en equilibrio Nm π Módulo de elasticidad o módulo de Young Pa πΈ Módulo de elasticidad o módulo de Young Pa π Esfuerzo normal Pa π Deformación No posee π΄ Área m2 βπ Cambio de longitud m π0 Longitud inicial m π Presión Pa π΅ Módulo de compresibilidad Pa Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs βπ Diferencia de presión Pa βπ Cambio de volumen m3 π0 Volumen inicial m3 CAP 12. Mecánica de fluidos π Densidad Kg/m3 π Masa kg π Volumen m3 π Presión Pa πΉ Fuerza N π΄ Área m2 Δπ Diferencia de presión entre dos puntos Pa π Gravedad m/s2 Δy Diferencia de altura entre 2 puntos m πππ‘π Presión atmosférica Pa β altura m π Caudal m3/s π΄1 Área m2 π£1 Velocidad en un punto 1 m/s π΄2 Área de un punto 2 m2 π£2 Velocidad de un punto 2 m/s Δπ Cambio de volumen m3 Δπ‘ Tiempo s CAP 14. Movimiento Periódico π Frecuencia Hz π Periodo s π Constante del resorte N/m π Masa kg π₯ Posición en MAS m π΄ Amplitud m π£πππ₯ Rapidez máxima de oscilación m/s ππππ₯ Aceleración máxima de oscilación m/s2 C15. Ondas mecánicas Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs π£ Velocidad m/s π Longitud de onda m π Frecuencia Hz π¦(π₯, π‘) Posición vertical de una partícula en una onda M π₯ Posición horizontal de la partícula en una onda M π‘ Tiempo S π΄ Amplitud M π Frecuencia angular/Rapidez angular rad/s π Periodo s π Número de onda rad/m πΉ Fuerza N π Densidad lineal de masa Kg/m π Masa kg πΏ Longitud M ππππ Potencia media W ππáπ₯ Potencia Máxima W πΌ Intensidad de onda W/m2 π Distancia m π Área m2 CAP. 17 Temperatura y calor ΔπΏ Cambio de longitud m πΌ Coeficiente de expansión volumétrica °C-1 πΏ0 Longitud inicial m Δπ Cambio de temperatura °C πΉ π΄ Esfuerzo térmico π Módulo de Young/Módulo de elasticidad Pa Pa Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs Califica este servicio en: https://www.tusclases.co.cr/opinion/entropia-labs