Fisica II

218 Pages·3.576 MB·Spanish

by  Lara Barragan Antonio Y Nuñez Trejo Hector

Física II
Un enfoque constructivista
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Contenido iii
Física II
Un enfoque constructivista
Antonio Lara Barragán Gómez
Licenciatura y maestría en física; maestría en pedagogía
Profesor e investigador de tiempo completo del Departamento de Física
del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías
de la Universidad de Guadalajara
Profesor Investigador de tiempo parcial de la Escuela de Ingeniería Industrial
de la Universidad de Guadalajara
Héctor Núñez Trejo
Ingeniero Químico. Profesor de medio tiempo del Departamento de Física
del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías
de la Universidad de Guadalajara
REVISIÓN TÉCNICA
Ing. Roberto López Cruz
Profesor de Física en el Centro de Estudios
de Bachillerato 4/1 México, D.F.
Profesor de Física en Escuelas Preparatorias
Ofi ciales del Estado de México
ASESORÍA PEDAGÓGICA
Dr. Julio H. Pimienta Prieto
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LARA BARRAGÁN GÓMEZ, ANTONIO;
HÉCTOR NÚÑEZ TREJO
FÍSICA II: Un enfoque constructivista
PEARSON EDUCACIÓN, México, 2007
ISBN: 970-26-0909-7
Área: Bachillerato
Formato: 20 x 25.5 cm Páginas: 216
Editor: Enrique Quintanar Duarte
e-mail: [email protected]
Editor de desarrollo: Felipe Hernández Carrasco
Supervisora de Producción: Adriana Rida Montes
PRIMERA EDICIÓN, 2007
D.R. © 2007 por Pearson Educación de México, S.A. de C.V.
Atlacomulco 500-5o. piso
Col. Industrial Atoto
53519, Naucalpan de Juárez, Edo. de México
Cámara Nacional de la Industria Editorial mexicana
Reg. Núm. 1031
Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de esta publicación pueden reproducirse, registrarse o
transmitirse, por un sistema de recuperación de información, en ninguna forma ni por ningún medio, sea electrónico,
mecánico, fotoquímico, magnético o electroóptico, por fotocopia, grabación o cualquier otro, sin permiso previo por escrito
del editor.
El préstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesión de uso de este ejemplar requerirá también la autorización del
editor o de sus representantes.
ISBN 10: 970-26-0909-7
ISBN 13: 978-970-26-0909-4
Impreso en México. Printed in Mexico.
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Contenido v
Contenido
Unidad 1 Hidráulica 1
1.1. H idrostática 2
1.1.1. El aire como modelo para los gases 3
1.1.2. Presión y densidad 4
1.1.3. La atmósfera terrestre 13
1.1.4. Fotación 21
1.1.5. El principio de Pascal 28
1.1.6. Medición de la presión 32
1.1.7. Tensión superfi cial 34
1.2. H idrodinámica 39
1.2.1. Viscocidad 40
1.2.2. La ecuación de Bernoullí 42
1.2.3. El movimiento es relativo 47
1.2.4. Las alas de los aviones 48
1.2.5. Gasto y ecuación de continuidad 50
Unidad 2 Calor y temperatura 55
2.1. Temperatura 56
2.2. Calor 60
2.3. Capacidad calorífi ca 60
2.4. Procesos de transferencia de calor 63
2.4.1. Convección 63
2.4.2. Conducción 64
2.4.3. Dilatación térmica 67
2.4.4. Cambios de fase 76
2.4.5. Transferencia de calor por radiación 80
2.5. Energía interna 82
Unidad 3 Electricidad, magnetismo y electromagnetismo 91
3.1. Introducción: estructura de la materia e
interacción gravitacional 92
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vi Contenido
3.2. Estructura de la materia e interacción eléctrica 93
3.3. Carácter vectorial de la ley de Coulomb 96
3.4. Procesos de electrización 104
3.5. El campo eléctrico 111
3.6. Potencial electrostático 118
3.7. Diferencia de potencia y campo eléctrico 124
3.8. La corriente eléctrica 127
3.9. Resistencia eléctrica 131
3.10. Disipación de energía en una resistencia 136
3.11. La ley de Ohm 139
3.12. Circuitos 143
3.13. Magnetismo 152
3.14. Interacción magnética 153
3.15. El experimento de Oersted 155
3.16. Imanes 161
3.17. Polos magnéticos 164
3.18. Magnetismo terrestre 165
3.19. Electromagnetismo 173
3.20. Generadores y corriente alterna 175
3.21. El transformador 180
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Contenido vii
APÉNDICE 1 186
Termómetros 186
APÉNDICE 2 188
Soluciones a preguntas y problemas selectos 188
APÉNDICE 3 195
Numeralia física 195
Algunos factores de conversión 196
Alfabeto griego 196
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Presentación
Las últimas décadas han visto avances tecnológicos y científi cos decididamente acelerados.
En los últimos 30 años, el avance ha sido mucho mayor que en los 400 años precedentes.
Esta situación ha afectado notablemente a la sociedad en su conjunto en cuanto a la relación
del ser humano con su entorno. En particular, la educación en nuestro país ha visto serios
cambios a nivel mundial, que nos colocan en situaciones de refl exión profunda. Programas
de evaluación estudiantil como el Programme for International Student Assessment (PISA),
que la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) realiza perió-
dicamente, arroja resultados que dejan mucho que desear respecto de las aptitudes y los
conocimientos científi cos de los estudiantes mexicanos. Creemos que una de las causas es la
obsolescencia de contenidos en cursos tradicionales —particularmente de física— imparti-
dos en nuestro medio.
El libro que tienes en tus manos, apreciado lector, es una respuesta al clamor por un
texto acorde con las exigencias de la época actual, según los cánones establecidos por la co-
munidad científi ca internacional. Presentamos, sí, la física desarrollada entre los siglos XVII
y XIX, por lo que podría cuestionarse: ¿dónde está la actualidad de los contenidos? Resulta
que la física de esos siglos, la llamada física clásica, es tan vigente entonces como ahora. Sin
embargo, algunos de los conceptos han cambiado radicalmente y algunas de sus leyes se
han ampliado en signifi cado. El lenguaje ha sido cuidado especialmente para concordar con
todos estos cambios con los que hemos llegado al siglo XXI. Pero no se trata sólo de conte-
nidos, sino también de la metodología de presentación. Un libro para el nuevo milenio debe
presentarse con la metodología que éste reclame.
En cada capítulo y en cada sección se presentan, al inicio, una serie de preguntas o
actividades que tienen que contestarse o realizarse antes de proceder al estudio del material
correspondiente. No dejes de hacerlo. Asimismo, intercaladas en la exposición de contenidos,
hay preguntas y/o actividades a contestar o realizar en ese preciso momento. Te sugerimos,
amable lector, que trates de contestar las preguntas antes de leer las respuestas y contrastar
tus respuestas con las dadas en el libro. El objetivo de estas preguntas o actividades es que tú
mismo evalúes tu comprensión del material estudiado. Además, cada pregunta o actividad
tiene otra intención: lograr la práctica de determinada habilidad o competencia necesaria en
el quehacer científi co.
Esperamos que este libro cumpla con tus expectativas y deseamos que te sirva de guía
para una experiencia agradable, la experiencia de hacer ciencia.
A.L.B.G.
H.N.T.
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