leyes de newton

YOUNG • FREEDMAN
SEARS • ZEMANSKY

Física
universitaria
Volumen 1

Decimosegunda edición

FACTORES DE CONVERSIÓN DE UNIDADES
Longitud
1 m 5 100 cm 5 1000 mm 5 106 mm 5 109 nm
1 km 5 1000 m 5 0.6214 mi
1 m 5 3.281 ft 5 39.37 in
1 cm 5 0.3937 in
1 in. 5 2.540 cm
1 ft 5 30.48 cm
1 yd 5 91.44 cm
1 mi 5 5280 ft 5 1.609 km
1 Å 5 10210 m 5 1028 cm 5 1021 nm
1 milla náutica 5 6080 ft1 año luz 5 9.461 3 1015 m

Área
1 cm2 5 0.155 in2
1 m2 5 104 cm2 5 10.76 ft2
1 in2 5 6.452 cm2
1 ft 5 144 in2 5 0.0929 m2

Volumen
1 litro 5 1000 cm3 5 1023 m3 5 0.03531 ft3 5 61.02 in3
1 ft3 5 0.02832 m3 5 28.32 litros 5 7.477 galones
1 galón 5 3.788 litros

Tiempo
1 min 5 60 s
1 h 5 3600 s
1 d 5 86,400 s
1 año 5 365.24 d 5 3.156 3 107 s

Ángulo
1 rad 5 57.30° 5 180°/p
1°5 0.01745 rad 5 p/180 rad
1 revolución 5 360° 5 2p rad
1 rev/min (rpm) 5 0.1047 rad/s

Rapidez
1 m/s 5 3.281 ft/s
1 ft/s 5 0.3048 m/s
1 mi/min 5 60 mi/h 5 88 ft/s
1 km/h 5 0.2778 m/s 5 0.6214 mi/h
1 mi/h 5 1.466 ft/s 5 0.4470 m/s 5 1.609 km/h
1 furlong/14 días 5 1.662 3 1024 m/s

Aceleración
1 m/s2 5 100 cm/s2 5 3.281 ft/s2
1 cm/s2 5 0.01 m/s2 5 0.03281 ft/s2
1 ft/s2 5 0.3048 m/s2 530.48 cm/s2
1 mi/h # s 5 1.467 ft/s2
Masa
1 kg 5 103 g 5 0.0685 slug
1 g 5 6.85 3 1025 slug
1 slug 5 14.59 kg
1 u 5 1.661 3 10227 kg
1 kg tiene un peso de 2.205 lb cuando g 5 9.80 m>s2
Fuerza
1 N 5 105 dinas 5 0.2248 lb
1 lb 5 4.448 N 5 4.448 3 105 dinas
Presión
1 Pa 5 1 N/m2 5 1.450 3 1024lb/in2 5 0.209 lb/ft2
1 bar 5 105 Pa
1 lb/in2 5 6895 Pa
1 lb/ft2 5 47.88 Pa
1 atm 5 1.013 3105 Pa 5 1.013 bar
5 14.7 lb/in2 5 2117 lb/ft2
1 mm Hg 5 1 torr 5 133.3 Pa
Energía
1 J 5 107ergs 5 0.239 cal
1 cal 5 4.186 J (con base en caloría de 15°)
1 ft # lb 5 1.356 J
1 Btu 5 1055 J 5 252 cal 5 778 ft # lb
1 eV 5 1.602 3 10219 J
1 kWh 5 3.600 3 106 J
Equivalencia masa-energía
1 kg 4 8.988 3 1016 J
1 u 4 931.5 MeV
1 eV 4 1.074 3 1029 u
Potencia
1 W 5 1 J/s
1 hp 5 746 W 5 550ft # lb/s
1 Btu/h 5 0.293 W

CONSTANTES NUMÉRICAS
Constantes físicas fundamentales*
Nombre

Símbolo

Valor

Rapidez de la luz
Magnitud de carga del electrón
Constante gravitacional
Constante de Planck
Constante de Boltzmann
Número de Avogadro
Constante de los gases
Masa del electrón
Masa del protón
Masa del neutrón
Permeabilidad del espacio libre
Permitividad del espaciolibre

c
e
G
h
k
NA
R
me
mp
mn
m0
P0 5 1/m 0c 2
1/4pP0

2.99792458 3 108 m/s
1.60217653(14) 3 10219 C
6.6742(10) 3 10211 N # m2 /kg2
6.6260693(11) 3 10234 J # s
1.3806505(24) 3 10223 J/K
6.0221415(10) 3 1023 moléculas/mol
8.314472(15) J/mol # K
9.1093826(16) 3 10231 kg
1.67262171(29) 3 10227 kg
1.67492728(29) 3 10227 kg
4p 3 1027 Wb/A # m
8.854187817 c 3 10212 C2/N # m28.987551787 c 3 109 N # m2 /C2

Otras constante útiles
Equivalente mecánico del calor
Presión atmosférica estándar
Cero absoluto
Electrón volt
Unidad de masa atómica
Energía del electrón en reposo
Volumen del gas ideal (0 °C y 1 atm)
Aceleración debida a la gravedad
(estándar)

1 atm
0K
1 eV
1u
mec 2
g

4.186 J/cal (15° caloría )
1.01325 3 105 Pa
2273.15 °C
1.60217653(14) 310219 J
1.66053886(28) 3 10227 kg
0.510998918(44) MeV
22.413996(39) litros/mol
9.80665 m/s2

*Fuente: National Institute of Standards and Technology (http://physics.nist.gov/cuu). Los números entre paréntesis
indican incertidumbre en los dígitos finales del número principal; por ejemplo, el número 1.6454(21) significa
1.6454 6 0.0021. Los valores que no indican incertidumbre son exactos.Datos astronómicos†
Cuerpo

Masa (kg)

Sol
Luna
Mercurio
Venus
Tierra
Marte
Júpiter
Saturno
Urano
Neptuno
Plutón‡

1.99
7.35
3.30
4.87
5.97
6.42
1.90
5.68
8.68
1.02
1.31

†

3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3

1030
1022
1023
1024
1024
1023
1027
1026
1025
1026
1022

Radio (m)
6.96
1.74
2.44
6.05
6.38
3.40
6.91
6.03
2.56
2.48
1.15

3
3
3
3
3...