Apuntes de fisica

APUNTES DE F´ ISICA I ———————–

Reg. No.: 03-2007-02413370900-01 Queda prohibida su reproducci´n total o parcial o por cualquier medio, fisico o electr´nico, o sin el el permiso de autor.

c. Dr. Neptal´ Z´rate V´squez ın a a
Profesor de F´ ısica

Tlaxcala, Tlax., Verano 2007

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Dedicatorias

Al Dios feliz y del orden; El Excelent´ ısimo, El poderoso Se˜ or de los Ej´rcitos. Ledamos gracias por permitirn e nos entender un poquito de la grandeza de su creaci´n o [Jer 31:35, 33:25, Isa. 40:26, Sal. 19:7-11, 2 Tim. 3:16, Job 26:7, 8, 10-12, 38:-41:, Ecles. 1:4-7, Am´s 5:8]. o

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´ Indice general
Pr´logo o UNIDAD I Introducci´n al Conocimiento de la o F´ ısica 1.1. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. La F´ ısica y su Impacto en la Ciencia y laTecnolog´ ıa. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2. Los M´todos de Investigaci´n y su Relee o vancia en el Desarrollo de la F´ ısica. . . . . 1.2. Magnitudes F´ ısicas y su Medici´n. . . . . . . . . . o 1.2.1. Magnitudes Fundamentales y Derivadas. . 1.2.2. Sistemas de Unidades CGS e Ingl´s. . . . . e 1.2.3. El Sistema Internacional de Unidades, Ventajas y Limitaciones. . . . . . . . . . . . .1.2.4. M´todos Directos e Indirectos de Medici´n. e o 1.2.5. Notaci´n en Base 10 (Prefijos). . . . . . . o 1.2.6. Transformaci´n de Unidades Entre Sisteo mas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.7. 1a Autoevaluaci´n . . . . . . . . . . . . . o 1.2.8. La Precisi´n de los Instrumentos de Meo dici´n, Tipos de Errores. . . . . . . . . . . o 1.3. Vectores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 1

6 8 37 37 41 44 46 47 52 52 55 62 77 87

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´ INDICE GENERAL

1.3.1. Diferencia Entre las Magnitudes Escalares y Vectoriales. . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2. Caracter´ ısticas de un Vector. . . . . . . . . 1.3.3. Representaci´n Gr´fica de Sistemas de Veco a tores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.4. Descomposici´n y Composici´n de Vectoo o res M´todosGr´ficos y Anal´ e a ıticos. . . . . .

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UNIDAD II MOVIMIENTO 117 2.1. Movimiento en una Dimensi´n . . . . . . . . . . . 118 o 2.1.1. Conceptos Fundamentales. . . . . . . . . . 118 2.1.2. Sistemas de Referencia (SR). . . . . . . . . 118 2.1.3. Movimiento Rectilineo Uniforme (MRU). . 125 2.1.4. 2a Autoevaluaci´n . . . . . . . . . . . . . 140 o 2.1.5. Movimiento Rectilineo UniformementeAcelerado (MRUV o MUA). . . . . . . . . . . 146 2.1.6. Caida Libre y Tiro Vertical . . . . . . . . 155 2.2. Movimiento en Dos Dimensiones. . . . . . . . . . 164 2.2.1. Tiro Parab´lico Horizontal y Oblicuo. . . . 164 o 2.2.2. Movimiento Circular. . . . . . . . . . . . . 178 UNIDAD III LEYES DE NEWTON, TRABAJO, POTENCIA Y ENERG´ IA 195 3.1. Leyes de Newton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 3.1.1.Concepto de Fuerza • Tipos • Peso de los Cuerpos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 3.1.2. Fuerzas de Fricci´n Est´tica y Din´mica. . 206 o a a 3.1.3. Primera Ley de Newton (• Ley de Inercia). 209 3.1.4. Segunda ley de Newton (• Ley de Fuerza). 212 o 3.1.5. 3a Autoevaluaci´n . . . . . . . . . . . . . 225

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3.1.6. Tercera Ley de Newton (• Ley de Acci´n o yReacci´n). . . . . . . . . . . . . . . . . o 3.1.7. Ley de la Gravitaci´n Universal. . . . . . o 3.2. Trabajo, Potencia y Energ´ Mec´nica. . . . . . ıa a 3.2.1. Trabajo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. Potencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3. Energ´ Mec´nica (Potencial y Cin´tica). ıa a e 3.2.4. Principio de Conservaci´n de la Energ´ o ıa Mec´nica. . . . . . . . . . . . . . . . . . a3.2.5. Impulso y Cantidad de Movimiento. . . . 3.2.6. Principio de la Consevaci´n de la Cantio dad de Movimiento. . . . . . . . . . . . . 3.2.7. Colisiones (Choques) . . . . . . . . . . . 3.2.8. Coeficiente de Restituci´n . . . . . . . . o a 3.2.9. 4 Autoevaluaci´n . . . . . . . . . . . . o Bibliograf´ ıa

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. 251 . 254 . . . . 258 259 267 277 289...