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Física Universitaria Volumen 1

Preguntas Conceptuales

Física Universitaria Volumen 1Preguntas Conceptuales
  1. Prefacio
  2. Mecánica
    1. 1 Unidades y medidas
      1. Introducción
      2. 1.1 El alcance y la escala de la Física
      3. 1.2 Unidades y estándares
      4. 1.3 Conversión de unidades
      5. 1.4 Análisis dimensional
      6. 1.5 Estimaciones y cálculos de Fermi
      7. 1.6 Cifras significativas
      8. 1.7 Resolver problemas de física
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    2. 2 Vectores
      1. Introducción
      2. 2.1 Escalares y vectores
      3. 2.2 Sistemas de coordenadas y componentes de un vector
      4. 2.3 Álgebra de vectores
      5. 2.4 Productos de los vectores
      6. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    3. 3 Movimiento rectilíneo
      1. Introducción
      2. 3.1 Posición, desplazamiento y velocidad media
      3. 3.2 Velocidad y rapidez instantáneas
      4. 3.3 Aceleración media e instantánea
      5. 3.4 Movimiento con aceleración constante
      6. 3.5 Caída libre
      7. 3.6 Calcular la velocidad y el desplazamiento a partir de la aceleración
      8. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    4. 4 Movimiento en dos y tres dimensiones
      1. Introducción
      2. 4.1 Vectores de desplazamiento y velocidad
      3. 4.2 Vector de aceleración
      4. 4.3 Movimiento de proyectil
      5. 4.4 Movimiento circular uniforme
      6. 4.5 Movimiento relativo en una y dos dimensiones
      7. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    5. 5 Leyes del movimiento de Newton
      1. Introducción
      2. 5.1 Fuerzas
      3. 5.2 Primera ley de Newton
      4. 5.3 Segunda ley de Newton
      5. 5.4 Masa y peso
      6. 5.5 Tercera ley de Newton
      7. 5.6 Fuerzas comunes
      8. 5.7 Dibujar diagramas de cuerpo libre
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    6. 6 Aplicaciones de las leyes de Newton
      1. Introducción
      2. 6.1 Resolución de problemas con las leyes de Newton
      3. 6.2 Fricción
      4. 6.3 Fuerza centrípeta
      5. 6.4 Fuerza de arrastre y velocidad límite
      6. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    7. 7 Trabajo y energía cinética
      1. Introducción
      2. 7.1 Trabajo
      3. 7.2 Energía cinética
      4. 7.3 Teorema de trabajo-energía
      5. 7.4 Potencia
      6. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    8. 8 Energía potencial y conservación de la energía
      1. Introducción
      2. 8.1 Energía potencial de un sistema
      3. 8.2 Fuerzas conservativas y no conservativas
      4. 8.3 Conservación de la energía
      5. 8.4 Diagramas de energía potencial y estabilidad
      6. 8.5 Fuentes de energía
      7. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
    9. 9 Momento lineal y colisiones
      1. Introducción
      2. 9.1 Momento lineal
      3. 9.2 Impulso y colisiones
      4. 9.3 Conservación del momento lineal
      5. 9.4 Tipos de colisiones
      6. 9.5 Colisiones en varias dimensiones
      7. 9.6 Centro de masa
      8. 9.7 Propulsión de cohetes
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    10. 10 Rotación de un eje fijo
      1. Introducción
      2. 10.1 Variables rotacionales
      3. 10.2 Rotación con aceleración angular constante
      4. 10.3 Relacionar cantidades angulares y traslacionales
      5. 10.4 Momento de inercia y energía cinética rotacional
      6. 10.5 Calcular momentos de inercia
      7. 10.6 Torque
      8. 10.7 Segunda ley de Newton para la rotación
      9. 10.8 Trabajo y potencia en el movimiento rotacional
      10. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    11. 11 Momento angular
      1. Introducción
      2. 11.1 Movimiento rodadura
      3. 11.2 Momento angular
      4. 11.3 Conservación del momento angular
      5. 11.4 Precesión de un giroscopio
      6. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    12. 12 Equilibrio estático y elasticidad
      1. Introducción
      2. 12.1 Condiciones para el equilibrio estático
      3. 12.2 Ejemplos de equilibrio estático
      4. 12.3 Estrés, tensión y módulo elástico
      5. 12.4 Elasticidad y plasticidad
      6. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    13. 13 Gravitación
      1. Introducción
      2. 13.1 Ley de la gravitación universal de Newton
      3. 13.2 Gravitación cerca de la superficie terrestre
      4. 13.3 Energía potencial gravitacional y energía total
      5. 13.4 Órbita satelital y energía
      6. 13.5 Leyes del movimiento planetario de Kepler
      7. 13.6 Fuerzas de marea
      8. 13.7 La teoría de la gravedad de Einstein
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    14. 14 Mecánica de fluidos
      1. Introducción
      2. 14.1 Fluidos, densidad y presión
      3. 14.2 Medir la presión
      4. 14.3 Principio de Pascal y la hidráulica
      5. 14.4 Principio de Arquímedes y flotabilidad
      6. 14.5 Dinámicas de fluidos
      7. 14.6 Ecuación de Bernoulli
      8. 14.7 Viscosidad y turbulencia
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
  3. Ondas y acústica
    1. 15 Oscilaciones
      1. Introducción
      2. 15.1 Movimiento armónico simple
      3. 15.2 Energía en el movimiento armónico simple
      4. 15.3 Comparación de movimiento armónico simple y movimiento circular
      5. 15.4 Péndulos
      6. 15.5 Oscilaciones amortiguadas
      7. 15.6 Oscilaciones forzadas
      8. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    2. 16 Ondas
      1. Introducción
      2. 16.1 Ondas en desplazamiento
      3. 16.2 Matemáticas de las ondas
      4. 16.3 Rapidez de onda en una cuerda estirada
      5. 16.4 La energía y la potencia de una onda
      6. 16.5 Interferencia de ondas
      7. 16.6 Ondas estacionarias y resonancia
      8. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    3. 17 Sonido
      1. Introducción
      2. 17.1 Ondas sonoras
      3. 17.2 Velocidad del sonido
      4. 17.3 Intensidad del sonido
      5. 17.4 Modos normales de una onda sonora estacionaria
      6. 17.5 Fuentes de sonido musical
      7. 17.6 Batimientos
      8. 17.7 El Efecto Doppler
      9. 17.8 Ondas expansivas
      10. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
  4. A Unidades
  5. B Factores de conversión
  6. C Constantes fundamentales
  7. D Datos astronómicos
  8. E Fórmulas matemáticas
  9. F Química
  10. G El alfabeto griego
  11. Clave de Respuestas
    1. Capítulo 1
    2. Capítulo 2
    3. Capítulo 3
    4. Capítulo 4
    5. Capítulo 5
    6. Capítulo 6
    7. Capítulo 7
    8. Capítulo 8
    9. Capítulo 9
    10. Capítulo 10
    11. Capítulo 11
    12. Capítulo 12
    13. Capítulo 13
    14. Capítulo 14
    15. Capítulo 15
    16. Capítulo 16
    17. Capítulo 17
  12. Índice

Preguntas Conceptuales

10.1 Variables rotacionales

1 .

Hay un reloj montado en la pared. Al mirarlo, ¿cuál es la dirección del vector de velocidad angular del segundero?

2 .

¿Cuál es el valor de la aceleración angular del segundero del reloj de pared?

3 .

Un bate de béisbol se balancea. ¿Tienen todos los puntos del bate la misma velocidad angular? ¿La misma rapidez tangencial?

4 .

Las aspas de una batidora en una encimera rotan en el sentido de las agujas del reloj, vistas desde arriba. Si la batidora se pone a una velocidad mayor, ¿en qué sentido se produce la aceleración angular de las aspas?

10.2 Rotación con aceleración angular constante

5 .

Si un cuerpo rígido tiene una aceleración angular constante, ¿cuál es la forma funcional de la velocidad angular en términos de la variable tiempo?

6 .

Si un cuerpo rígido tiene una aceleración angular constante, ¿cuál es la forma funcional de la posición angular?

7 .

Si la aceleración angular de un cuerpo rígido es cero, ¿cuál es la forma funcional de la velocidad angular?

8 .

Una cuerda de sujeción sin masa con una masa atada a ambos extremos rota en torno a un eje fijo por el centro. ¿Puede la aceleración total de la combinación cuerda de sujeción/masa ser cero si la velocidad angular es constante?

10.3 Relacionar cantidades angulares y traslacionales

9 .

Explique por qué la aceleración centrípeta cambia la dirección de la velocidad en el movimiento circular, pero no su magnitud.

10 .

En el movimiento circular, la aceleración tangencial puede cambiar la magnitud de la velocidad, pero no su dirección. Razone su respuesta.

11 .

Supongamos que un trozo de comida está en el borde de un plato en rotación de un horno microondas. ¿Experimenta una aceleración tangencial distinta de cero, una aceleración centrípeta o ambas cuando: (a) el plato empieza a girar más rápido? (b) ¿el plato gira a velocidad angular constante? (c) ¿el plato se detiene?

10.4 Momento de inercia y energía cinética rotacional

12 .

¿Qué pasaría si otro planeta del mismo tamaño que la Tierra se pusiera en órbita alrededor del Sol junto con la Tierra? ¿El momento de inercia del sistema aumentaría, disminuiría o se mantendría igual?

13 .

Una esfera sólida rota en torno a un eje que pasa por su centro a una tasa de rotación constante. Otra esfera hueca de la misma masa y radio rota en torno a su eje por el centro, a la misma tasa de rotación. ¿Qué esfera tiene mayor energía cinética rotacional?

10.5 Calcular momentos de inercia

14 .

Si un niño camina hacia el centro de un carrusel, ¿aumenta o disminuye el momento de inercia?

15 .

Un lanzador de disco rota con un disco en la mano antes de soltarlo. (a) ¿Cómo cambia su momento de inercia después de soltar el disco? (b) ¿Cuál sería la aproximación adecuada para calcular el momento de inercia del lanzador de disco y del disco?

16 .

¿El aumento del número de aspas de una hélice aumenta o disminuye su momento de inercia, y por qué?

17 .

El momento de inercia de una varilla larga que gira alrededor de un eje por un extremo perpendicular a su longitud es mL2/3mL2/3. ¿Por qué este momento de inercia es mayor que si se hace girar una masa puntual m en el lugar del centro de masa de la varilla (en L/2) (que sería mL2/4mL2/4)?

18 .

¿Por qué el momento de inercia de un aro que tiene una masa M y un radio R es mayor que el momento de inercia de un disco que tiene la misma masa y radio?

10.6 Torque

19 .

¿Cuáles son los tres factores que inciden en el torque creado por una fuerza en relación con un punto de apoyo específico?

20 .

Dé un ejemplo en el que una pequeña fuerza ejerza un gran torque. Dé otro ejemplo en el que una fuerza grande ejerza un torque pequeño.

21 .

Al reducir la masa de una bicicleta de carreras, el mayor beneficio se obtiene al reducir la masa de los neumáticos y las llantas. ¿Por qué esto permite a un corredor alcanzar mayor aceleración que la que conseguiría una reducción idéntica de la masa del cuadro de la bicicleta?

22 .

¿Puede una sola fuerza producir un torque cero?

23 .

¿Puede un conjunto de fuerzas tener un torque neto que sea cero y una fuerza neta que no sea cero?

24 .

¿Puede un conjunto de fuerzas tener una fuerza neta que sea cero y un torque neto que no sea cero?

25 .

En la expresión r×Fr×F ¿puede |r||r| ser alguna vez menor que el brazo de palanca? ¿Puede ser igual al brazo de palanca?

10.7 Segunda ley de Newton para la rotación

26 .

Si quisiera detener una rueca con una fuerza constante, ¿en qué parte de la rueca aplicaría la fuerza para producir la máxima aceleración negativa?

27 .

Una varilla gira en torno a un extremo. Dos fuerzas F y-FF y-F se aplican a ella. ¿En qué circunstancias no rotará la varilla?

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