Mecanica

Mecanica: La teor´a del movimiento. ´ ı

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´ Mecanica: La teor´a del movimiento. ı
David Sierra Porta 22 de septiembre de 2009

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Copyright © 2006 by David Sierra Porta. All rights reserved. Printed in Venezuela. Reservados todos los derechos. Ni todo el libro ni parte de el pueden ser reproducidos, archivados o transmitidos en alguna forma omediantealg´ n sistema electr´ nico, mec´ nico de fotorreproducci´ n, memoria o cualquier otro, sin permiso del autor. u o a o Artes, dibujos y gr´ ficos: David Sierra Porta. a Decoraciones y portadas: C´ sar Augusto Arias Rueda. e Toda la Estructura de este libro ha sido producida por el autor, utilizando una combinaci´ n de . El texto ha sido escrito en un PC o A port´ til HP Pavilion con sistema L TEX; lasfuentes son times y se usa sans serif adicionalmente. Las ilustraciones t´ cnicas utilizan a e varios programas, entre ellos editor de im´ genes GIMP, ilustrador de vectores Inkscape, graficador DIA, todo con licencia GNU a open-source. Algunos c´ lculos y ecuaciones, as´ como tambi´ n algunas gr´ ficas realizadas tambi´ n con maplesoft 9.5. a ı e a e

D. Sierra Porta es Licenciado en Educaci´ nMatem´ tica y F´sica graduado en La Universidad del Zulia con distinsi´ n Calificaci´ n o a ı o o M´ xima. Realiz´ y culmin´ estudios de Postgrado obteniendo una Maestr´a en F´sica Fundamental en el Postgrado de F´sica a o o ı ı ı Fundamental de la Universidad de los Andes en 2004 en donde se gradu´ con honores y excelente desempe˜ o acad´ mico y de o n e investigaci´ n en el area de Teor´as deCampo, Gravitaci´ n y Cosmolog´a y Teor´as de Supergravedades. Actualmente es catedr´ tico o ´ ı o ı ı a de La Universidad del Zulia desde Marzo de 2004 en el Departamento de Matem´ ticas y F´sica de la Facultad de Humanidades y a ı Educaci´ n donde ha impartido cursos de F´sica, algebra y c´ lculo. Desde Junio de 2005, se desempe˜ a como Jefe del Laboratorio o ı ´ a n para la Ense˜ anza de la F´sicaen La Universidad del Zulia en la Facultad de Humanidades y Educaci´ n. Es investigador del n ı o Centro de Estudios Matem´ ticos y F´sicos, CEMaFi, de la Facultad de Humanidades y Educaci´ n de La Universidad del Zulia a ı o y del Laboratorio de Astronom´a y F´sica Te´ rica, LAFT, de la Facultad Experimental de Ciencias en La Universidad del Zulia. ı ı o Actualmente se encuentra cursando elDoctorado en la en el Postgrado de F´sica Fundamental de la Universidad de los Andes en ı donde continua estudios de Teor´as de Campos y de Supergravedades. ı

A mis padres Teresa y Jes´ s... a mi familia, a mi abuelo, Santiago, en fin ultimas a mis u ´ estudiantes, raz´ n e inspiraci´ n. o o

´ Indice general

1. Introduccion a la F´sica ´ ı

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1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8.1.9. 1.10. 1.11.

Introducci´ n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o Las ramas de la F´sica . . . . . . . . . . . . . . . . ı Breve historia de la F´sica . . . . . . . . . . . . . . ı Definiciones b´ sicas . . . . . . . . . . . . . . . . . a El m´ todo cient´fico . . . . . . . . . . . . . . . . . e ı Composici´ n de la Materia . . . . . . . . . . . . . o El sistema Internacional de Unidades .. . . . . . . M´ ltiplos, subm´ ltiplos y prefijos . . . . . . . . . u u An´ lisis Dimensional . . . . . . . . . . . . . . . . a Contar y medir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sistemas de referencia y vectores . . . . . . . . . . 1.11.1. vectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.2. Los vectores en la F´sica . . . . . . . . . . ı 1.11.3. Igualdad de vectores . . . . . . . . . . . .1.11.4. Multiplicaci´ n de un vector por un escalar. o 1.11.5. Vector nulo . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.6. Vector unitario . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.7. El vector negativo . . . . . . . . . . . . . 1.11.8. Suma de vectores y algunas propiedades . . 1.11.9. Vectores desde una perspectiva f´sica . . . ı 1.11.10.Producto escalar de dos vectores . . . . . . 1.11.11.Producto...