Fundamentos de física

Fundamentos de Física . Volumen 2
......Page 1
Contenido general......Page 5
Contenido......Page 6
ACERCA DE LOS AUTORES......Page 8
PREFACIO......Page 10
ATRACTIVAS APLICACIONES......Page 25
AL ESTUDIANTE......Page 27
GUÍA DE PREPARACIÓN PARA EL EXAMEN MCAT......Page 31
CAPÍTULO 15 Fuerzas eléctricas y campos eléctricos......Page 34
15.1 Propiedades de las cargas eléctricas......Page 35
15.2 Aislantes y conductores......Page 36
Carga mediante inducción......Page 37
15.3 Ley de Coulomb......Page 38
El principio de superposición......Page 40
15.4 El campo eléctrico......Page 43
15.5 Líneas de campo eléctrico......Page 47
15.6 Conductores en equilibrio electrostático......Page 50
15.7 El experimento de la gota de aceite de Millikan......Page 52
15.8 El generador Van de Graaff......Page 53
Flujo eléctrico......Page 54
Ley de Gauss......Page 56
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 60
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 61
PROBLEMAS......Page 62
Trabajo y energía potencial eléctrica......Page 69
Potencial eléctrico......Page 73
16.2 Potencial eléctrico y energía potencial debida a cargas puntuales......Page 76
16.3 Potenciales y conductores cargados......Page 79
16.4 Superficies equipotenciales......Page 80
El precipitador electrostático......Page 81
Xerografía e impresoras láser......Page 82
16.6 Capacitancia......Page 83
16.7 El capacitor de placas paralelas......Page 84
Capacitores en paralelo......Page 86
Capacitores en serie......Page 88
16.9 Energía almacenada en un capacitor cargado......Page 92
16.10 Capacitores con dieléctricos......Page 94
Descripción atómica de los dieléctricos......Page 99
Resumen......Page 100
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 102
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 103
PROBLEMAS......Page 104
17.1 Corriente eléctrica......Page 111
17.2 Visión microscópica: corriente y velocidad de deriva......Page 114
17.3 Medición de corriente y voltaje en circuitos......Page 116
Resistencia y ley de Ohm......Page 117
Resistividad......Page 118
17.5 Variación de la resistencia con la temperatura......Page 120
17.6 Energía eléctrica y potencia......Page 122
17.7 Superconductores......Page 125
Electrocardiogramas......Page 126
Una sala de emergencias en el pecho......Page 128
Resumen......Page 129
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 130
PROBLEMAS......Page 131
18.1 Fuentes de fem......Page 137
18.2 Resistores en serie......Page 138
18.3 Resistores en paralelo......Page 141
18.4 Reglas de Kirchhoff y circuitos CD complejos......Page 146
18.5 Circuitos RC......Page 150
18.6 Circuitos domésticos......Page 154
18.7 Seguridad eléctrica......Page 155
18.8 Conducción de señales eléctricas por las neuronas......Page 156
Resumen......Page 159
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 160
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 161
PROBLEMAS......Page 162
19.1 Imanes......Page 169
19.2 Campo magnético de la Tierra......Page 171
19.3 Campos magnéticos......Page 173
19.4 Fuerza magnética sobre un conductor portador de corriente......Page 176
19.5 Torque sobre una espira de corriente y motores eléctricos......Page 179
19.6 Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético......Page 182
19.7 Campo magnético de un alambre largo recto y ley de Ampère......Page 185
Ley de Ampère y un alambre largo recto......Page 186
19.8 Fuerza magnética entre dos conductores paralelos......Page 188
19.9 Campos magnéticos de espiras de corriente y solenoides......Page 190
Campo magnético de un solenoide......Page 191
Ley de Ampère aplicada a un solenoide......Page 193
19.10 Dominios magnéticos......Page 194
Tipos de materiales magnéticos......Page 195
Resumen......Page 196
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 197
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 199
PROBLEMAS......Page 200
20.1 Fem inducida y flujo magnético......Page 209
Flujo magnético......Page 210
20.2 Ley de inducción de Faraday y ley de Lenz......Page 212
Encontrar la dirección de la corriente inducida......Page 215
20.3 Fem de movimiento......Page 218
20.4 Generadores......Page 222
Motores y fuerza contraelectromotriz......Page 225
20.5 Autoinductancia......Page 226
20.6 Circuitos RL......Page 228
20.7 Energía almacenada en un campo magnético......Page 232
Resumen......Page 233
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 234
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 235
PROBLEMAS......Page 236
21.1 Resistores en un circuito CA......Page 244
21.2 Capacitores en un circuito CA......Page 248
21.3 Inductores en un circuito CA......Page 249
21.4 El circuito RLC en serie......Page 251
21.5 Potencia en un circuito CA......Page 255
21.6 Resonancia en un circuito RLC en serie......Page 256
21.7 El transformador......Page 258
21.8 Predicciones de Maxwell......Page 260
21.9 Confirmación de Hertz de las predicciones de Maxwell......Page 261
21.10 Producción de ondas electromagnéticas mediante una antena......Page 262
21.11 Propiedades de las ondas electromagnéticas......Page 263
21.12 El espectro de ondas electromagnéticas......Page 267
Resumen......Page 271
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 274
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 275
PROBLEMAS......Page 276
22.1 La naturaleza de la luz......Page 282
22.2 Reflexión y refracción......Page 283
Reflexión de la luz......Page 284
Refracción de la luz......Page 286
22.3 La ley de refracción......Page 288
22.4 Dispersión y prismas......Page 292
22.5 El arco iris......Page 295
Principio de Huygens aplicado a reflexión y refracción......Page 296
22.7 Reflexión interna total......Page 298
Fibras ópticas......Page 300
Resumen......Page 301
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 302
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 303
PROBLEMAS......Page 304
23.1 Espejos planos......Page 311
23.2 Imágenes formadas por espejos cóncavos......Page 314
23.3 Espejos convexos y convenciones de signo......Page 316
Diagramas de rayos para espejos......Page 317
23.4 Imágenes formadas por refracción......Page 322
Superficies refractantes planas......Page 323
23.5 Refracción atmosférica......Page 325
23.6 Lentes delgadas......Page 326
Diagramas de rayos para lentes delgadas......Page 328
Combinaciones de lentes delgadas......Page 332
Aberración cromática......Page 335
Resumen......Page 336
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 337
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 338
PROBLEMAS......Page 339
24.1 Condiciones para interferencia......Page 345
24.2 Experimento de doble rendija de Young......Page 346
24.3 Cambio de fase debido a reflexión......Page 350
24.4 Interferencia en películas delgadas......Page 351
Anillos de Newton......Page 352
24.5 Uso de interferencia para leer CD y DVD......Page 356
24.6 Difracción......Page 357
24.7 Difracción de una sola rendija......Page 358
24.8 La rejilla de difracción......Page 360
Uso de una rejilla de difracción en rastreo en un CD......Page 362
24.9 Polarización de ondas de luz......Page 363
Polarización mediante absorción selectiva......Page 364
Polarización por reflexión......Page 366
Polarización por dispersión......Page 367
Pantallas de cristal líquido (LCD)......Page 368
Resumen......Page 370
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 371
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 372
PROBLEMAS......Page 373
25.1 La cámara......Page 380
25.2 El ojo......Page 381
Condiciones del ojo......Page 383
25.3 El amplificador simple......Page 386
25.4 El microscopio compuesto......Page 387
25.5 El telescopio......Page 389
25.6 Resolución de aperturas de una sola rendija y circulares......Page 392
Poder de resolución de la rejilla de difracción......Page 395
25.7 El interferómetro Michelson......Page 397
Resumen......Page 398
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 399
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 400
PROBLEMAS......Page 401
26.1 Relatividad galileana......Page 406
26.2 La velocidad de la luz......Page 407
El experimento Michelson-Morley......Page 408
26.3 Principio de relatividad de Einstein......Page 409
Simultaneidad y la relatividad del tiempo......Page 410
Dilatación del tiempo......Page 411
Paradoja de los gemelos......Page 415
Contracción de la longitud......Page 416
26.5 Cantidad de movimiento relativista......Page 418
26.6 Velocidad relativa en la relatividad especial......Page 419
26.7 Energía relativista y equivalencia de masa y energía......Page 420
Energía y cantidad de movimiento relativista......Page 421
26.8 Relatividad general......Page 424
Resumen......Page 426
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 427
PROBLEMAS......Page 428
27.1 Radiación de cuerpo negro e hipótesis de Planck......Page 432
27.2 El efecto fotoeléctrico y la teoría corpuscular de la luz......Page 434
27.3 Rayos X......Page 437
27.4 Difracción de rayos X mediante cristales......Page 439
27.5 El efecto Compton......Page 441
27.6 La naturaleza dual de la luz y la materia......Page 443
Aplicación: el microscopio electrónico......Page 445
27.7 La función de onda......Page 446
27.8 El principio de incertidumbre......Page 447
Resumen......Page 449
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 450
PROBLEMAS......Page 451
28.1 Primeros modelos del átomo......Page 455
28.2 Espectros atómicos......Page 456
28.3 El modelo de Bohr......Page 458
Átomos hidrogenoides......Page 461
28.4 Mecánica cuántica y el átomo de hidrógeno......Page 463
Espín......Page 464
Nubes de electrones......Page 465
28.5 El principio de exclusión y la tabla periódica......Page 466
28.6 Rayos X característicos......Page 468
28.7 Transiciones atómicas y láseres......Page 470
Resumen......Page 472
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 473
PROBLEMAS......Page 474
29.1 Algunas propiedades del núcleo......Page 478
El tamaño del núcleo......Page 479
Estabilidad nuclear......Page 480
29.2 Energía de enlace......Page 481
29.3 Radiactividad......Page 483
La constante de decaimiento y vida media......Page 484
Decaimiento alfa......Page 486
Decaimiento beta......Page 488
Decaimiento gamma......Page 489
Usos prácticos de la radiactividad......Page 490
29.6 Reacciones nucleares......Page 492
Valores Q......Page 493
Daño por radiación en la materia......Page 494
Imágenes por resonancia magnética (IRM)......Page 496
Resumen......Page 497
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE......Page 498
PROBLEMAS......Page 499
30.1 Fisión nuclear......Page 503
Reactores nucleares......Page 505
Fusión en el Sol......Page 507
Reactores de fusión......Page 508
30.3 Partículas elementales y las fuerzas fundamentales......Page 510
30.5 Clasificación de partículas......Page 511
Hadrones......Page 512
Número bariónico......Page 513
Número leptónico......Page 514
Conservación de extrañeza......Page 515
30.8 Quarks y color......Page 516
El modelo de quarks......Page 517
30.9 Teoría electrodébil y el modelo estándar......Page 518
30.10 La conexión cósmica......Page 520
Materia oscura......Page 521
La energía oscura y la aceleración del Universo......Page 522
La evolución y el destino del Universo......Page 523
30.12 Problemas y perspectivas......Page 524
Resumen......Page 525
PREGUNTAS CONCEPTUALES......Page 526
PROBLEMAS......Page 527
A.1 Notación matemática......Page 530
A.2 Notación científica......Page 532
A. 3 Álgebra......Page 533
A.4 Geometría......Page 541
A.5 Trigonometría......Page 542
APÉNDICE B: Tabla abreviada de isótopos......Page 543
APÉNDICE C: Algunas tablas útiles......Page 548
APÉNDICE D: Unidades SI......Page 550
Vectores......Page 551
Movimiento......Page 552
Fuerza......Page 555
Equilibrio......Page 558
Trabajo......Page 561
Materia......Page 564
Ondas......Page 567
Sonido......Page 569
Luz......Page 571
Electrostática......Page 573
Circuitos......Page 576
Átomos......Page 578
Respuestas a los exámenes rápidos, preguntas de ejemplo, pregunta simpares, preguntas de opción múltiple, preguntas conceptuales y problemas......Page 581
Índice......Page 598