Libro Fisica

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  • 5/27/2018 Libro Fisica

    1/226

    FISICAApuntes para la preparacion de laPrueba de Seleccion Universitaria 2010

    Plan Comun de Ciencias

    version 2010.02.15

    Veronica Saldana Caro, Nicolas Melgarejo Sabelle

    Estudiantes de Licenciatura en Ciencias Exactas

    Universidad de Chile

  • 5/27/2018 Libro Fisica

    2/226

    Fsica, apuntes para la preparacion de la Pruebade Seleccion Universitaria

    1 edicion: Marzo 20092 edicion: Febrero 2010

    Todos los derechos reservados 2010 Veronica Saldana Caro, Nicolas Melgarejo Sabelle

    Registro de Propiedad intelectualInscripcion N 188.842

    Esta obra esta publicada bajo una Atribucion 2.0 Chile de Creative Commons.Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/cl/.

    Santiago, Chile

  • 5/27/2018 Libro Fisica

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    Indice general

    1. Conceptos preliminares 11.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2. Magnitudes fsicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

    1.2.1. Magnitudes fundamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.2. Magnitudes derivadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2.3. Magnitudes escalares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

    1.2.4. Magnitudes vectoriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3. Sistema de unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3.1. Sistema internacional o M.K.S. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3.2. Sistema cegesimal o C.G.S. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

    1.4. Conversion de unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.4.1. Conversion para unidades fundamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.4.2. Conversion para unidades derivadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

    1.5. Analisis dimensional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.6. Vectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

    1.6.1. Representacion vectorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.6.2. Propiedades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.6.3. Adicion de vectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.6.4. Multiplicacion vectorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

    1.7. Conceptos matematicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.7.1. Proporcionalidad directa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.7.2. Proporcionalidad inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.7.3. Representacion grafica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.7.4. Pendiente de una recta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    2. Movimiento 192.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.2. Descripcion del movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

    2.2.1. Conceptos basicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

    2.2.2. Velocidad y rapidez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.2.3. Aceleracion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.2.4. Tipos de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.2.5. Movimiento relativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

    2.3. Fuerza y movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.3.1. Leyes de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.3.2. Algunas fuerzas importantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.3.3. Torque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.3.4. Cantidad de movimiento e impulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

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    INDICE GENERAL

    2.3.5. Energa Mecanica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452.4. Mini Ensayo I

    Movimiento, fuerza y energa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

    3. Electromagnetismo 593.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

    3.2. Electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593.2.1. Cargas electricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593.2.2. Voltaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623.2.3. Corriente electrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633.2.4. Resistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643.2.5. Ley de Ohm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653.2.6. Circuitos electricos de corriente continua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663.2.7. Instrumentos electricos de medicion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.2.8. Instalacion domiciliaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

    3.3. Magnetismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.3.1. Propiedades magneticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

    3.3.2. Electricidad como fuente de magnetismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733.3.3. Magnetismo como fuente de electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

    3.4. Energa electrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.4.1. Potencia electrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.4.2. Generadores de energa electrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

    3.5. Mini Ensayo IIElectricidad y magnetismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

    4. Calor 874.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874.2. Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

    4.2.1. Medicion de la temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874.2.2. Escalas de medicion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 884.2.3. Variables termometricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904.2.4. Anomala del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 924.2.5. Equilibrio termico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

    4.3. Materiales y calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 934.3.1. Calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 934.3.2. Propagacion del calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 974.3.3. Cambios de fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 994.3.4. Roce y calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

    4.4. Conservacion de la energa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1024.4.1. Energa mecanica y calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

    4.5. Mini Ensayo IIICalor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

    5. Ondas 1095.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .