lunes, 11 de enero de 2021

ūüďö Libro: F√≠sica para Ciencias e Ingenier√≠a (Vol. 1) - Douglas C. Giancoli

Douglas C. Giancoli

Física para Ciencias e Ingeniería (Vol. 1) [PDF]

Autor: Douglas C. Giancoli
Cuarta Edición 2008

PREFACIO

Desde el principio me sent√≠ motivado para escribir un libro de texto diferente de los dem√°s, los cuales, en general, presentan la f√≠sica como una secuencia de hechos o como un cat√°logo de art√≠culos: “Aqu√≠ est√°n los hechos y es mejor que los aprendan”. En vez de utilizar este enfoque en el que los temas empiezan formal y dogm√°ticamente, trat√© de iniciar cada tema con observaciones y experiencias concretas que los estudiantes puedan relacionar: primero describo situaciones espec√≠ficas para despu√©s referirme a las grandes generalizaciones y los aspectos m√°s formales de un tema. La intenci√≥n fue mostrar por qu√© creemos lo que creemos. Este enfoque refleja c√≥mo se practica la ciencia en realidad.

Acerca del Autor

Douglas C. Giancoli obtuvo su licenciatura en f√≠sica (summa cum laude) en la Universidad de California, Berkeley, su maestr√≠a en f√≠sica en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) y su doctorado en f√≠sica de part√≠culas elementales en la Universidad de California, Berkeley. Luego pas√≥ dos a√Īos en una estancia posdoctoral en el laboratorio de virus de la UC Berkeley, donde realiz√≥ estudios en biolog√≠a molecular y biof√≠sica.

Sus profesores incluyen a los ganadores del Premio Nobel Emilio Segr√© y Donald Glaser. Ha impartido una amplia variedad de cursos tradicionales de licenciatura, as√≠ como algunos innovadores, y ha continuado actualizando sus libros meticulosamente en busca de formas para ofrecer una mejor comprensi√≥n de la f√≠sica a los estudiantes. El pasatiempo favorito de Doug es al aire libre, especialmente el monta√Īismo. Asegura que escalar monta√Īas es como aprender f√≠sica: es una actividad que requiere esfuerzo, pero las recompensas son grandes.

CONTENIDO

1. Introducción, Mediciones, Estimaciones

1.1 La naturaleza de la ciencia
1.2 Modelos, teorías y leyes
1.3 Medición e incertidumbre; cifras significativas
1.4 Unidades, est√°ndares y el sistema SI
1.5 Conversión de unidades
1.6 Orden de magnitud: Estimación rápida
1.7 Dimensiones y an√°lisis dimensional

2. Descripción del Movimiento: Cinemática en una Dimensión

2.1 Marcos de referencia y desplazamiento
2.2 Velocidad promedio
2.3 Velocidad instant√°nea
2.4 Aceleración
2.5 Movimiento con aceleración constante
2.6 Resolución de problemas
2.7 Caída libre de objetos
2.8 Aceleración variable; cálculo integral
2.9 Análisis gráfico e integración numérica

3. Cinem√°tica en dos o en tres dimensiones: Vectores

3.1 Vectores y escalares
3.2 Suma de vectores: Método gráfico
3.3 Resta de vectores y multiplicación de un vector por un escalar
3.4 Suma de vectores por medio de componentes
3.5 Vectores unitarios
3.6 Cinem√°tica vectorial
3.7 Movimiento de proyectiles
3.8 Resolución de problemas que implican el movimiento de un proyectil
3.9 Velocidad relativa

4. Din√°mica: Leyes de Newton del Movimiento

4.1 Fuerza
4.2 Primera ley de Newton del movimiento
4.3 Masa
4.4 Segunda ley de Newton del movimiento
4.5 Tercera ley de Newton del movimiento
4.6 Fuerza de gravedad (peso) y fuerza normal
4.7 Resolución de problemas con las leyes de Newton: Diagramas de cuerpo libre
4.8 Resolución de problemas: Un enfoque general

5. Aplicaciones de las Leyes de Newton: Fricción, Movimiento Circular y Arrastre

5.1 Aplicaciones de las leyes de Newton
5.2 Movimiento circular uniforme: Cinem√°tica
5.3 Din√°mica del movimiento circular uniforme
5.4 Curvas en las carreteras: peraltadas y sin peralte
5.5 Movimiento circular no uniforme
5.6 Fuerzas dependientes de la velocidad: Arrastre y velocidad terminal

6. Gravitación y Síntesis de Newton

6.1 Ley de Newton de la gravitación universal
6.2 Forma vectorial de la ley de Newton de la gravitación universal
6.3 Gravedad cerca de la superficie de la Tierra: Aplicaciones geofísicas
6.4 Sat√©lites e “ingravidez”
6.5 Leyes de Kepler y síntesis de Newton
6.6 Campo gravitacional
6.7 Tipos de fuerzas en la naturaleza
6.8 El principio de equivalencia, la curvatura del espacio y los agujeros negros

7. Trabajo y Energía

7.1 Trabajo realizado por una fuerza constante
7.2 Producto escalar de dos vectores
7.3 Trabajo efectuado por una fuerza variable
7.4 Energía cinética y el principio del trabajo y la energía

8. Conservación de la Energía

8.1 Fuerzas conservativas y fuerzas no conservativas
8.2 Energía potencial
8.3 Energía mecánica y su conservación
8.4 Resolución de problemas usando la conservación de la energía mecánica
8.5 La ley de la conservación de la energía
8.6 Conservación de la energía con fuerzas disipativas: Resolución de problemas
8.7 Energía potencial gravitacional y velocidad de escape
8.8 Potencia
8.9 Diagramas de energía potencial; equilibrio estable y equilibrio inestable

9. Cantidad de Movimiento Lineal y Colisiones

9.1 Cantidad de movimiento lineal y su relación con la fuerza
9.2 Conservación de la cantidad de movimiento
9.3 Colisiones e impulso
9.4 Conservación de la energía y de la cantidad de movimiento lineal en colisiones
9.5 Colisiones elásticas en una dimensión
9.6 Colisiones inel√°sticas
9.7 Colisiones en dos o en tres dimensiones
9.8 Centro de masa (CM)
9.9 Centro de masa y movimiento traslacional
9.10 Sistemas de masa variable: propulsión de cohetes

10. Movimiento Rotacional

10.1 Cantidades angulares
10.2 Naturaleza vectorial de las cantidades angulares
10.3 Aceleración angular constante
10.4 Torca
10.5 Din√°mica rotacional:Torca e inercia rotacional
10.6 Resolución de problemas de dinámica rotacional
10.7 Determinación de momentos de inercia
10.8 Energía cinética rotacional
10.9 Movimiento rotacional m√°s traslacional: Rodamiento
10.10 ¿Por qu√© desacelera una esfera rodante?

11. Cantidad de movimiento Angular: Rotación General

11.1 Cantidad de movimiento angular: objetos que giran en torno a un eje fijo
11.2 Producto cruz vectorial:Torca como vector
11.3 Cantidad de movimiento angular de una partícula
11.4 Cantidad de movimiento angular y torca para un sistema de partículas: movimiento general
11.5 Cantidad de movimiento angular y torca para un cuerpo rígido
11.6 Conservación de la cantidad de movimiento angular
11.7 El trompo y el giroscopio
11.8 Marcos de referencia en rotación: fuerzas inerciales
11.9 El efecto Coriolis

12. Equilibrio Est√°tico: Elasticidad y Fractura

12.1 Las condiciones para el equilibrio
12.2 Resolución de problemas de estática
12.3 Estabilidad y equilibrio
12.4 Elasticidad: Esfuerzo y deformación unitaria
12.5 Fractura
12.6 Armaduras y puentes
12.7 Arcos y domos

13. Fluidos

13.1 Fases de la materia
13.2 Densidad y gravedad específica
13.3 Presión en fluidos
13.4 Presión atmosférica y presión manométrica
13.5 Principio de Pascal
13.6 Medición de la presión: Manómetros y barómetros
13.7 Flotación y el principio de Arquímedes
13.8 Fluidos en movimiento; tasa de flujo y la ecuación de continuidad
13.9 Ecuación de Bernoulli
13.10 Aplicaciones del principio de Bernoulli: Torricelli, aviones, pelotas de béisbol y ataque isquémico transitorio
13.11 Viscosidad
13.12 Flujo en tubos: Ecuación de Poiseuille, flujo sanguíneo
13.13 Tensión superficial y capilaridad
13.14 Las bombas y el corazón

14. Oscilaciones

14.1 Oscilaciones de un resorte
14.2 Movimiento armónico simple
14.3 Energía en el oscilador armónico simple
14.4 Movimiento armónico simple relacionado con movimiento circular uniforme
14.5 El péndulo simple
14.6 El péndulo físico y el péndulo de torsión
14.7 Movimiento armónico amortiguado
14.8 Oscilaciones forzadas: resonancia

15. Movimiento Ondulatorio

15.1 Características del movimiento ondulatorio
15.2 Tipos de ondas: Transversales y longitudinales
15.3 Energía transportada por las ondas
15.4 Representación matemática de una onda viajera
15.5 La ecuación de onda
15.6 El principio de superposición
15.7 Reflexión y transmisión
15.8 Interferencia
15.9 Ondas estacionarias: Resonancia
15.10 Refracción
15.11 Difracción

16. Sonido

16.1 Características del sonido
16.2 Representación matemática de ondas longitudinales
16.3 Intensidad del sonido: decibeles
16.4 Fuentes del sonido: Cuerdas vibrantes y columnas de aire
16.5 Calidad del sonido y ruido: Superposición
16.6 Interferencia de las ondas de sonido: Pulsos
16.7 El efecto Doppler
16.8 Ondas de choque y el estampido sónico
16.9 Aplicaciones: Sonar, ultrasonido y formación de imágenes en medicina

17. Temperatura, Expansión Térmica, y le del gas ideal

17.1 Teoría atómica de la materia
17.2 Temperatura y termómetros
17.3 Equilibrio térmico y la ley cero de la termodinámica
17.4 Expansión térmica
17.5 Tensiones térmicas
17.6 Las leyes de los gases y la temperatura absoluta
17.7 Ley del gas ideal
17.8 Resolución de problemas con la ley del gas ideal
17.9 Ley del gas ideal en t√©rminos de mol√©culas: n√ļmero de Avogadro
17.10 Escala de temperatura del gas ideal: un est√°ndar

18. Teoría Cinética de los gases

18.1 La ley del gas ideal y la interpretación molecular de la temperatura
18.2 Distribución de la rapidez molecular
18.3 Gases reales y cambios de fase
18.4 Presión de vapor y humedad
18.5 Ecuación de estado de van der Waals
18.6 Recorrido libre medio
18.7 Difusión

19. Calor y la Primera ley de la Termodin√°mica

19.1 El calor como transferencia de energía
19.2 Energía interna
19.3 Calor específico
19.4 Calorimetría: Resolución de problemas
19.5 Calor latente.
19.6 La primera ley de la termodin√°mica
19.7 Aplicaciones de la primera ley de la termodin√°mica: C√°lculo de trabajo
19.8 Calores específicos molares para gases y la equipartición de la energía
19.9 Expansión adiabática de un gas.
19.10 Transferencia de calor: Conducción, convección, radiación

20. Segunda ley de la Termodin√°mica

20.1 La segunda ley de la termodinámica: Introducción
20.3 Procesos reversibles e irreversibles; la m√°quina de Carnot
20.4 Refrigeradores, acondicionadores de aire y bombas térmicas
20.5 Entropía
20.6 Entropía y la segunda ley de la termodinámica
20.7 Del orden al desorden
20.8 Indisponibilidad de energía: Muerte térmica
20.9 Interpretación estadística de la entropía y la segunda ley
20.10 Temperatura termodin√°mica: Tercera ley de la termodin√°mica
20.11 Contaminación térmica, calentamiento global y recursos energéticos

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Atentamente,
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