1 6 1 2 3 4 5 2 3 7 8 La física y el conocimiento científico 6 Historia de la física 7 Ordenando el desorden 7 Celestial versus terrenal 8 Alejandría: concierto de musas 9 El quiebre de un orden 10 La Tierra ingresa al cosmos 11 Tres visiones del mundo 11 Una sola física 13 Características de la ciencia 14 Para “verte” mejor 14 La objetividad como construcción colectiva 15 Modelos y teorías 16 Ciencia y tecnología 17 El lenguaje de la física 18 Ideas básicas de la unidad 19 La descripción del movimiento 20 Magnitudes escalares y vectoriales 22 Orden de magnitud 22 Sistema Internacional de Unidades 23 Sistema de referencia espacial 24 Vector posición 24 El cuerpo puntual 25 El movimiento de los cuerpos 26 El movimiento es relativo 26 Desplazamiento, distancia y trayectoria 26 Velocidad y rapidez 27 Aceleración 28 Aceleración media e instantánea 28 Movimientos rectilíneos 29 La ecuación horaria de los movimientos rectilíneos 29 Caída libre y tiro vertical 31 Tiro oblicuo 32 Movimiento circular uniforme 33 Medición de ángulos 33 Desplazamiento angular 33 Velocidad angular 34 Velocidad tangencial 34 Aceleración centrípeta 35 Período y frecuencia del movimiento circular 35 Ciencia, historia y sociedad: Física en el deporte 36 Ideas básicas de la unidad 37 Las interacciones en la naturaleza 40 Fuerzas e interacciones 41 Unidades de fuerza 42 La fuerza es una magnitud vectorial 42 Medición de la intensidad de una fuerza 43 Sistemas de fuerzas 44 Las leyes de Newton 45 Primera Ley de Newton o Principio de Inercia 45 Segunda Ley de Newton o Principio de Masa 46 Tercera Ley de Newton o Principio de Interacción 48 El diagrama de cuerpo libre 50 Tipos de fuerzas 50 Fuerza elástica 50 Fuerza normal 51 Tensión 51 Fuerza de rozamiento 53 Fuerza peso 54 Masa y peso 54 No todas las balanzas pesan 55 Ciencia, historia y sociedad: En busca de la unificación 56 Ideas básicas de la unidad 57 Actividades de integración 58 Autoevaluación 59 La mecánica celeste 60 Las primeras respuestas sobre la naturaleza del universo 61 Modelos cosmológicos 62 La cosmología griega 62 El modelo geocéntrico 63 El modelo heliocéntrico 64 Leyes de Kepler 65 Primera Ley de Kepler 65 Segunda Ley de Kepler 66 Tercera Ley de Kepler 66 Las estaciones del año 67 Ley de Gravitación Universal 68 Directamente proporcional al producto de las masas 68 Inversamente proporcional al cuadrado de la distancia 69 Fuerza gravitatoria en el interior de la Tierra 70 Consecuencias de la Ley de Gravitación 71 El movimiento de los planetas 71 El descubrimiento de Neptuno 72 Interacción gravitatoria 73 Campo gravitatorio 73 Intensidad del campo gravitatorio 74 Rapidez de escape 75 Ciencia, historia y sociedad: ¿Cómo funciona el sol? 76 Ideas básicas de la unidad 77 Mecánica de fluidos 80 Presión 82 Densidad 83 Comportamiento anómalo del agua 83 Peso específico 84 Relación entre el peso específico y la densidad 84 Presión hidrostática 84 Teorema fundamental de la hidrostática 86 Presión atmosférica 86 Ley de Pascal y la prensa hidráulica 87 Flotación y empuje 88 Principio de Arquímedes 89 Fluidos en movimiento 90 Caudal 90 Ecuación de continuidad 91 Teorema de Bernoulli 92 Aplicaciones especiales de la ecuación de Bernoulli 93 Viscosidad 94 Tensión superficial 94 Capilaridad 95 El número de Reynols 95 Ciencia, historia y sociedad: ¡Eureka, eureka! 96 Ideas básicas de la unidad 97 Actividades de integración 98 Autoevaluación 99 Actividades de integración 78 Autoevaluación 79 Actividades de integración 38 Autoevaluación 39 3 6 7 8 9 10 La energía mecánica 100 Trabajo mecánico102 El concepto de energía 104 Energía cinética 104 Relación entre trabajo y energía cinética 105 Energía potencial gravitatoria106 Trabajo y energía potencial gravitatoria 106 Energía potencial elástica 107 Trabajo y energía potencial elástica 107 Energía mecánica 108 Fuerzas conservativas y no conservativas 108 Principio de la conservación de la energía mecánica109 Energía potencial en campos gravitatorios no uniformes 111 La rapidez de escape de la Tierra 112 Agujeros negros 113 Trabajo de fuerzas no conservativas 114 Potencia 115 Ciencia, historia y sociedad: Einstein y las montañas rusas 116 Ideas básicas de la unidad 117 Actividades de integración 118 Autoevaluación 119 Las transformaciones de la energía 120 El concepto de energía 121 Los sistemas 122 Transferencia de energía 123 Las propiedades de la energía 124 Transformación 124 Transformaciones energéticas en los seres vivos 125 Conservación y degradación de la energía 125 Las máquinas y la energía 126 Fuentes de energía 128 Formas alternativas de energía 129 Energía nuclear 129 Las centrales nucleares 129 La energía solar 131 Energía eólica 132 Energía fotovoltaica 132 Energía geotérmica 132 Energía mareomotriz 132 Biogás 132 Una cuestión de impacto ambiental 133 Uso racional de la energía, un problema de actual debate mundial 134 Ciencia, historia y sociedad: cuidado de la energía eléctrica 135 Ideas básicas de la unidad 136 Actividades de integración 137 Autoevaluación 139 Calor y temperatura 140 Temperatura 141 ¿Qué es la sensación térmica? 142 Escalas termométricas 142 Escala Fahrenheit 142 Escala Celsius 142 Escala Kelvin 143 Los termómetros 144 Los termómetros clínicos 144 Las termocuplas 144 Los termorresistores 144 Los termómetros de alcohol 144 Dilatación 145 Algo más sobre la dilatación 146 Calor 147 El calor como intercambio de energía 147 Otras formas de intercambio de energía 148 Calor específico 149 Calorimetría 149 Algunos cálculos de calorimetría 150 Propagación del calor 153 Conducción 153 Convección 155 ¿Otra forma de transmisión del calor? 155 Los cambios de estado 157 El ciclo del agua, o ciclo hidrológico 157 Calor de fusión y calor latente de vaporización 158 Ciencia, historia y sociedad: El intercambio de calor en una casa 159 Ideas básicas de la unidad 161 Actividades de integración 162 Autoevaluación 163 4 Índice. Termodinámica164 Los gases 166 Ley de Boyle: evolución de un gas a temperatura constante 166 Ley de Charles y Gay-Loussac: evolución de un gas a presión constante 166 Ley de Charles y Gay-Loussac: evolución de un gas a volumen constante 166 Ecuación general de los gases ideales 167 La teoría cinético molecular 168 La energía interna de un sistema 168 Cálculo de trabajo en la evolución de un gas 169 Primer Principio de Termodinámica 170 Evolución isobárica 171 Evolución isotérmica 171 Evolución isocórica 171 Procesos termodinámicos especiales 172 Transformaciones cíclicas 172 Transformaciones adiabáticas 172 Transformaciones isométricas 172 Las máquinas térmicas 173 Segundo Principio de Termodinámica 174 Entropía 175 El ciclo de Carnot 176 Las máquinas frigoríficas 178 Ciencia, historia y sociedad: Un poco más de Sadi Carnot 179 Ideas básicas de la unidad 180 Actividades de integración 181 Autoevaluación 183 Energía eléctrica 184 Interacciones electrostáticas 186 Conductores y aislantes 187 Procedimientos de carga 187 Escudo electrostático: jaula de Faraday 190 Cálculo de la fuerza eléctrica: Ley de Coulomb 192 Campo eléctrico 194 Potencial eléctrico 195 Pilas 196 Corriente eléctrica 197 Diferencia de potencial y corriente eléctrica 197 Resistencia eléctrica y Ley de Ohm 198 Circuitos eléctricos 199 Intercambios de energía en un circuito 201 Resolución de circuitos 202 Ciencia, historia y sociedad: Celdas de combustible 204 Ideas básicas de la unidad 205 Actividades de integración 206 Autoevaluación 207 11 12 13 14 15 Electromagnetismo 208 Imanes 210 Campo magnético 212 Campo magnético y cargas en movimiento 213 Magnetismo y corriente eléctrica 214 Definición de ampere 216 Campo magnético en bobinas 216 Permeabilidad magnética 217 Vector intensidad del campo magnético 217 Histéresis 217 Inducción electromagnética 220 Ley de Faraday 221 Generadores eléctricos 222 Corriente alterna 222 Transformadores 223 Los transformadores y la transmisión de energía eléctrica 223 Propiedades magnéticas de la materia 224 El campo magnético terrestre 226 Magnetosfera y viento solar 227 Ciencia, historia y sociedad: Aceleradores de partículas 228 Ideas básicas de la unidad 229 Las ondas y la tecnología actual 232 El movimiento ondulatorio 234 Tipos de ondas 235 Movimiento oscilatorio armónico 236 Las ondas armónicas 237 Características de una onda 238 La ecuación de las ondas 239 Propiedades de las ondas 241 Reflexión 241 Refracción 241 Difracción 241 Principio de Huygens 242 Interferencia 242 Ondas estacionarias 243 Las ondas y las comunicaciones satelitales 245 Los satélites artificiales 245 Ciencia, historia y sociedad: Las ondas del éter 247 Ideas básicas de la unidad 248 Actividades de integración 249 Autoevaluación 251 Ondas sonoras 252 Producción, propagación y percepción del sonido 254 Aplicaciones de los ultrasonidos 255 Las ondas sonoras 256 Intensidad del sonido y sonoridad 257 Características del sonido 258 Timbre de un sonido 259 Reflexión y refracción del sonido 260 Resonancia 262 El efecto Doppler 263 La audición y el oído humano 265 La contaminación sonora 266 Ciencia, historia y sociedad: Escalas musicales, músicos y físicos 267 Ideas básicas de la unidad 268 Actividades de integración 269 Autoevaluación 271 Los fenómenos luminosos 272 Propiedades de la luz 274 La velocidad de la luz 275 Elementos de óptica geométrica 276 Separando la luz de las sombras 276 Principio de Fermat 278 La reflexión de la luz 280 La refracción de la luz 282 Imágenes reales y virtuales284 Reflexión total 284 Espejos 285 Imágenes obtenidas por lentes 286 Óptica física 288 Interferencia 288 Difracción 289 Los colores 290 Los colores del cielo 291 Ciencia, historia y sociedad: Láser 292 Ideas básicas de la unidad 293 Actividades de integración 294 Autoevaluación 295 La física del siglo XX 296 Transformaciones de Galileo y de Lorentz 298 Relatividad especial 300 Simultaneidad 300 Dilatación del tiempo y contracción de las longitudes 301 Equivalencia masa-energía 302 Relatividad general 303 El principio de equivalencia 303 Confirmación experimental de la teoría de la relatividad general 304 Física cuántica 305 Efecto fotoeléctrico 306 Espectros de emisión y absorción. Modelo de Bohr 307 Las ondas de materia 308 Certidumbre e incertidumbre 309 Correspondencia y complementariedad 310 Ciencia, historia y sociedad: Física en la Argentina 311 Ideas básicas de la unidad 312 Actividades de integración 313 Autoevaluación 314 Actividades de integración 230 Autoevaluación 231 Respuestas de autoevaluación 315 Unidades de medida 316 Índice temático alfabético 318 5