Física NUEVA EDICION ACTUALIZADA Parte 1
Robert Resnick
Física NUEVA EDICION ACTUALIZADA Parte 1 - 901 páginas Ilustraciones, Tablas y Gráficas 22.5 cm x 15.7 cm
Incluye Referencias Bibliográficas
1 Medidas 25
1-1 Medidas 25
1-2 Cantidades físicas, patrones y unidades 26
1-3 Marcos de referencia 28
1-4 Patrón de longitud 30
1-5 Patrón de tiempo 32
1-6 Sistemas de unidades 38
2 Vectores 43
2-1 Vectores y escalares 43
2-2 Suma de vectores, método geométrico 45
2-3 Descomposición y suma de vectores, método analítico 46
2-4 Multiplicación de vectores 53
2-5 Vectores y las leyes de la física 57
3 Movimiento en una dimensión 65
3-1 Mecánica 65
3-2 Cinemática de las partículas 65
3-3 Velocidad media 67
3-4 Velocidad instantánea 68
3-5 Movimiento en una dirección-Velocidad variable 70
3-6 Aceleración 74
3-7 Movimiento en una dimensión-Aceleración variable 76
3-8 Movimiento en una dimensión-Aceleración constante 77
3-9 Homogeneidad de unidades y de dimensiones 81
3-10 Caída libre de los cuerpos 84
3-11 Ecuaciones del movimiento de caida libre 86
4 Movimiento en un plano 97
4-1 Desplazamiento, velocidad y aceleración 97
4-2 Movimiento en un plano con aceleración constante 98
4-3 Movimiento en los proyectiles 100
4-4 Movimiento circular uniforme 106
4-5 Aceleración tangencial en el movimiento circular 111
4-6 Velocidad y aceleración relativas 114
5 Dinámica de las particulas-1 125
5-1 Mecánica clásica 125
5-2 Primera ley de Newton 128
5-3 Fuerza 130
5-4 Masa; segunda ley de Newton 133
5-5 Tercera ley de Newton del movimiento 135
5-6 Sistemas de unidades mecánicas 139
5-7 Las leyes de las fuerzas 142
5-8 Peso y masa 143
5-9 Método estático para medición de fuerzas
145
5-10 Algunas aplicaciones de las leyes de Newton del movimiento 147
6 Dinámica de las partículas-II
163
6-1 Introducción 163
6-2 Fuerzas de rozamiento 163
6-3 Dinámica del movimiento circular uniforme
172
6-4 Fuerzas y seudofuerzas 178
6-5 Mecánica clásica, mecánica relativista y mecánica cuántica 180
7 Trabajo y energía 191
7-1 Introducción 191
7-2 Trabajo hecho por una fuerza constante 192
7-3 Trabajo hecho por una fuerza variable-Caso de una dimensión 198
7-4 Trabajo hecho por una fuerza variable-Caso de dos dimensiones 201
7-5 Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía
204
7-6 Importancia del teorema del trabajo y la energía 208
7-7 Potencia 208
8 La conservación de la energía 215
8-1 Introducción 215
8-2 Fuerzas conservativas 216
8-3 Energía potencial 221
8-4 Sistemas conservativos en una dimensión 226
8-5 Solución completa del problema para fuerzas en una dimensión que dependen exclusivamente de la posición
8-6 Sistemas conservativos en dos y en tres dimensiones 235
231
8-7 Fuerzas no conservativas 237
8-8 La conservación de la energía 240
8-9 Masa y energía 242
9 Conservación de la cantidad de movimiento lineal 257
9-1 Centro de masa 257
9.2 Movimiento del centro de masa 264
9-3 Cantidad de movimiento lineal de una partícula
267
94 Cantidad de movimiento lineal de un sistema de particulas 9-5 Conservación de la cantidad de movimiento lineal 270
268
96 Algunas aplicaciones del principio de la cantidad de movimiento 272
9-7 Sistemas de masa variable 276
10 Choques 291
10-1 ¿Qué es un choque? 291
10-2 Impulso y cantidad de movimiento
293
10-3 Conservación de la cantidad de movimiento durante los choques 295
10-4 Choques en una dimensión 297
306
10-5 La "verdadera" medida de una fuerza
10-6 Choques en dos y en tres dimensiones
307
10-7 Sección eficaz 313
10-8 Reacciones y procesos de desintegración
318
11 Cinematica de rotación 331
11-1 Movimiento de rotación 331
11-2 Cinemática de la rotación Las variables 334
11-3 Rotación con aceleración angular constante
336
11-4 Cantidades rotacionales como vectores 339
11-5 Relación entre la cinemática lineal y la angular para una partícula en movimiento circular Forma escalar
343
11-6 Relación entre la cinemática lineal y la cinemática angular para una particula que se encuentre en movimiento circular-Forma vectorial 346
12 Dinámica del movimiento de rotación-1 355
12-1 Introducción 355
12-2 Momento de rotación obrando sobre una particula 356
12-3 Cantidad de movimiento angular de una particula 359
12-4 Sistemas de partículas 363
12-5 Energia cinética de rotación y momento de inercia
365
12-6
un cuerpo rígido 383
12-7
Dinámica rotacional de un cuerpo rígido 373 El movimiento combinado de translación y de rotación de
13 Dinámica del movimiento de rotación-II y la conservación de la cantidad de movimiento angular 399
13-1 Introducción 399
El trompo 400
13-2 13-3
Cantidad de movimiento angular y velocidad angular 404 Conservación de la cantidad de movimiento angular 411
13-4
Algunos otros aspectos de la conservación
13-5
de la cantidad de movimiento angular 418
13-6
Dinámica del movimiento de rotación-Resumen 419
14 Equilibrio de los cuerpos rigides 431
14-1 Cuerpos rígidos 431
14-3
14-2 Equilibrio de un cuerpo rígido 431
Centro de gravedad 435
14-5 Equilibrio estable,
14-4 Ejemplos de equilibrio 439
inestable e indiferente de cuerpos rígidos en un campo gravitacional 447
15 Oscilaciones 457
547
15-1 Oscilaciones
El oscilador armónico simple 461
15-2
Movimiento armónico simple 465
15-3
Consideraciones energéticas en el movimiento
15-4
armónico simple 471
Aplicaciones del movimiento armónico simple 475
15-5
15-6 Relación entre el movimiento armónico simple
y el movimiento circular uniforme 483
15-7
Combinaciones de movimientos armónicos 488 Oscilaciones de un cuerpo doble 490
15-8
Movimiento armónico amortiguado 493
15-9
15-10 Oscilaciones forzadas y resonancia 495
16 Gravitación 509
16-1 Introducción histórica 509
16-2
Ley de la gravitación universal 515
16-3
La constante de la gravitación universal, G 517 Masa inercial y masa gravitacional 520
16-4
16-5 Variaciones de la aceleración debidas a la gravedad 523
16-6 Efecto gravitacional de una distribución de masa esférica
16-7 Movimientos de planetas y satélites 532
16-8 El campo gravitacional 536
16-9 Energía potencial gravitacional 539
16-10 Energía potencial para sistemas de muchas partículas 543
16-11 Consideraciones energéticas en los movimientos de los planetas y los satélites 546
16-12 La Tierra como marco de referencia inercial 548
16-13 El principio de equivalencia 549
17 Estática de los fluidos
561
17-1 Fluidos 561
17-2 Presión y densidad 562
17-3 Variaciones de presión en un fluido en reposo 564
17-4 Principio de Pascal y principio de Arquímedes
570
17-5 Medida de la presión 573
18 Dinámica de los fluidos
585
18-1 Conceptos generales del flujo de los fluidos 585
18-2 Líneas de corriente 588
18-3 La ecuación de continuidad 589
18-4 Ecuación de Bernoulli 592
18-5 Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli y de la ecuación de continuidad 595
18-6 Conservación de la cantidad de movimiento en la mecánica de los fluidos 601
18-7 Campos de flujo 602
19 Ondas en medios elásticos
615
19-1 Ondas mecánicas 615
19-2 Tipos de ondas 616
19-3 Ondas viajeras 620
19-4 El principio de superposición
624
19-5 Velocidad de las ondas 627
19-6 Potencia e intensidad en el movimiento ondulatorio 631
19-7 Interferencia de ondas 634
19-8 Ondas complejas 637
19-9 Ondas estacionarias 640
19-10 Resonancia 646
20 Ondas sonoras 657
20-1 Ondas audibles, ultrasónicas e infrasónicas 657
20-2 Propagación y velocidad de las ondas longitudinales 658
20-3 Ondas longitudinales viajeras 662
20-4 Ondas longitudinales estacionarias
666
20-5 Sistemas vibrantes y fuentes sonoras 667
20-6 Pulsaciones 674
20-7 Efecto Doppler 676
21 Temperatura 691
21-1 Descripciones macroscópicas y microscópicas 691
21-2 Equilibrio térmico-La ley de la termodinámica anterior a la primera 693
21-3 Medición de la temperatura 694
21-4 Termómetro de gas a volumen constante 698
21-5 Escala de temperaturas del gas ideal 699
21-6 Las escalas Celsius y Fahrenheit 703
21-7 La escala de temperaturas práctica internacional 703
21-8 Dilatación por temperatura 705
22 El calor y la primera ley de la termodinámica 717
22-1 El calor, una forma de la energía 717
22-2 Cantidad de calor y calor específico 719
22-3 Capacida calorífica molar de los sólidos 723
22-4 Conducción del calor 725
22-5 Equivalente mecánico del calor 728
22-6 Calor y trabajo 730
22-7 La primera ley de la termodinámica 736
22-8 Algunas aplicaciones de la primera ley de la termodinámica 738
23 Teoría cinética de los gases-1 751
23-1 Introducción 751
23-2 Gas ideal-Descripción macroscópica 752
23-3 Gas ideal-Definición microscópica 756
23-4 Cálculo cínético de la presión 757
23-5 Interpretación cinética de la temperatura 762
23-6 Fuerzas intermoleculares 765
23-7 Calores específicos de un gas ideal 767
23-8 Equipartición de la energía 773
24 Teoría cinética de los gases-II 787
24-1 Recorrido libre medio 787
24-2 Distribución de las velocidades moleculares 791
24-3 Comprobación experimental de la distribución maxwelliana 795
24-4 Movimiento browniano 793
24-5 La ecuación de estado de van der Waals 802
25 Entropía y la segunda ley de la termodinámica 813
25-1 Introducción 813
25-2 Procesos reversibles y procesos irreversibles 814
25-3 El ciclo de Carnot 816
25-4 La segunda ley de la termodinámica 822
25-5 La eficiencia de las máquinas 825
25-6 La escala de temperaturas termodinámicas 828
Esta revisión de la Parte I del libro Physics for Students of Science and Engineering (1960) se ha hecho debido a la experiencia adquirida en las aulas en muchas instituciones durante los pasados diez años. Aun cuando se han efectuado muchos cambios, el plan general fundamental del libro y la filosofía que le sirve de base han permanecido inalterados. Mucho más se ha hecho para ayudar a preparar fácilmente el acceso al estudio de la física relativista y de la física cuántica que se abordarán en la Parte II, y al mismo tiempo, nos hemos preocupado en reforzar aún más que antes, los fundamentos en el campo de la física clásica.
Algunos de los cambios principales que reflejan estas ideas son: En todo el libro se ha dado mayor importancia al papel que juegan los marcos de referencia en las medidas físicas y en la teoría; se ha mejorado el estudio de las leyes de Newton y de las leyes de las fuerzas, recalcando los puntos de vista actuales; se ha hecho un análisis más claro de los conceptos de marcos de referencia inerciales y no inerciales con aplicaciones específicas que ayudarán a fijar las ideas; se ha puesto mayor atención en los modelos microscópicos de los fenómenos macroscópicos, desde los fenómenos de rozamiento y choque hasta los calores específicos, dilatación térmica y fluctuaciones; se ha dado mucho mayor claridad a la presentación del concepto de energía potencial, siempre que se presenta en los diversos sistemas físicos; se ha dado un papel más central a la cantidad de movimiento angular en los sistemas en rotación y una generalización a los cuerpos asimétricos y a los ejes en movimiento; el tratamiento de las oscilaciones es algo más general, incluyendo las oscilaciones de un cuerpo doble y el concepto de masa reducida y de oscilaciones no armónicas; en la física clásica se presenta un estudio correcto de sistemas de masa variable; se incluyen las ideas cuánticas cada vez que surgen naturalmente en el campo "clásico", y se ha prestado mayor atención a las interpretaciones estadísticas y a los puntos de vista modernos de los procesos termodinámicos.
En el Cap. 2 se introducen los vectores unitarios y posteriormente se emplean en todos los casos en que simplifican las demostraciones o permiten un tratamiento analítico más claro, más geométrico, o más conveniente, de los fenómenos físicos. Se utilizan más tablas que las que se usaban antes para presentar resúmenes y exhibir ideas, ecuaciones y datos físicos, y para obtener analogías. Seguimos incluyendo temas optativos, que se indican con un tipo de letra más pequeño, tratando asuntos especializados o más adelantados, pero hemos incluido en nuevos suplementos especiales temas relativos a los asuntos más especializados o adelantados. Naturalmente, siempre que ha sido pertinente, sistemáticamente hemos puesto al día y modernizado muchos temas y cuestiones fundamentales tales como patrones y unidades, nomenclatura y símbolos, referencias y apéndices. Las figuras igualmente se han modificado cuidadosamente para mejorar su valor didáctico, para lograr uniformidad, y para ilustrar el mayor número posible de aplicaciones a la física contemporánea.
La mayoría de los ejemplos originales ilustrativos resueltos de la obra Physics for Students of Science and Engineering se han conservado con los cambios y mejoras pertinentes. Sin embargo, se ha agregado un buen número de nuevos problemas para aumentar el interés y la comprensión en sitios clave donde la experiencia en las aulas ha puesto de manifiesto su necesidad. Aproximadamente se conservaron el 85 por ciento de los problemas y preguntas originales, y además se ha agregado cerca de la mitad del total de nuevas preguntas y problemas. En esta forma, además de que ofrecemos algo que es probablemente la mayor selección de preguntas y problemas de cualquier texto comparable, permitimos una mayor facilidad de escoger cuestiones de diversos grados de dificultad y de diversos campos de interés y aplicación. El aumento en el contenido del libro se puede atribuir totalmente a este material auxiliar preguntas, problemas, ejemplos resueltos, tablas, apéndices y figuras y creemos que con ello lograremos un mayor beneficio para el maestro y para el estudiante.
Física NUEVA EDICION ACTUALIZADA Parte 1 - 901 páginas Ilustraciones, Tablas y Gráficas 22.5 cm x 15.7 cm
Incluye Referencias Bibliográficas
1 Medidas 25
1-1 Medidas 25
1-2 Cantidades físicas, patrones y unidades 26
1-3 Marcos de referencia 28
1-4 Patrón de longitud 30
1-5 Patrón de tiempo 32
1-6 Sistemas de unidades 38
2 Vectores 43
2-1 Vectores y escalares 43
2-2 Suma de vectores, método geométrico 45
2-3 Descomposición y suma de vectores, método analítico 46
2-4 Multiplicación de vectores 53
2-5 Vectores y las leyes de la física 57
3 Movimiento en una dimensión 65
3-1 Mecánica 65
3-2 Cinemática de las partículas 65
3-3 Velocidad media 67
3-4 Velocidad instantánea 68
3-5 Movimiento en una dirección-Velocidad variable 70
3-6 Aceleración 74
3-7 Movimiento en una dimensión-Aceleración variable 76
3-8 Movimiento en una dimensión-Aceleración constante 77
3-9 Homogeneidad de unidades y de dimensiones 81
3-10 Caída libre de los cuerpos 84
3-11 Ecuaciones del movimiento de caida libre 86
4 Movimiento en un plano 97
4-1 Desplazamiento, velocidad y aceleración 97
4-2 Movimiento en un plano con aceleración constante 98
4-3 Movimiento en los proyectiles 100
4-4 Movimiento circular uniforme 106
4-5 Aceleración tangencial en el movimiento circular 111
4-6 Velocidad y aceleración relativas 114
5 Dinámica de las particulas-1 125
5-1 Mecánica clásica 125
5-2 Primera ley de Newton 128
5-3 Fuerza 130
5-4 Masa; segunda ley de Newton 133
5-5 Tercera ley de Newton del movimiento 135
5-6 Sistemas de unidades mecánicas 139
5-7 Las leyes de las fuerzas 142
5-8 Peso y masa 143
5-9 Método estático para medición de fuerzas
145
5-10 Algunas aplicaciones de las leyes de Newton del movimiento 147
6 Dinámica de las partículas-II
163
6-1 Introducción 163
6-2 Fuerzas de rozamiento 163
6-3 Dinámica del movimiento circular uniforme
172
6-4 Fuerzas y seudofuerzas 178
6-5 Mecánica clásica, mecánica relativista y mecánica cuántica 180
7 Trabajo y energía 191
7-1 Introducción 191
7-2 Trabajo hecho por una fuerza constante 192
7-3 Trabajo hecho por una fuerza variable-Caso de una dimensión 198
7-4 Trabajo hecho por una fuerza variable-Caso de dos dimensiones 201
7-5 Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía
204
7-6 Importancia del teorema del trabajo y la energía 208
7-7 Potencia 208
8 La conservación de la energía 215
8-1 Introducción 215
8-2 Fuerzas conservativas 216
8-3 Energía potencial 221
8-4 Sistemas conservativos en una dimensión 226
8-5 Solución completa del problema para fuerzas en una dimensión que dependen exclusivamente de la posición
8-6 Sistemas conservativos en dos y en tres dimensiones 235
231
8-7 Fuerzas no conservativas 237
8-8 La conservación de la energía 240
8-9 Masa y energía 242
9 Conservación de la cantidad de movimiento lineal 257
9-1 Centro de masa 257
9.2 Movimiento del centro de masa 264
9-3 Cantidad de movimiento lineal de una partícula
267
94 Cantidad de movimiento lineal de un sistema de particulas 9-5 Conservación de la cantidad de movimiento lineal 270
268
96 Algunas aplicaciones del principio de la cantidad de movimiento 272
9-7 Sistemas de masa variable 276
10 Choques 291
10-1 ¿Qué es un choque? 291
10-2 Impulso y cantidad de movimiento
293
10-3 Conservación de la cantidad de movimiento durante los choques 295
10-4 Choques en una dimensión 297
306
10-5 La "verdadera" medida de una fuerza
10-6 Choques en dos y en tres dimensiones
307
10-7 Sección eficaz 313
10-8 Reacciones y procesos de desintegración
318
11 Cinematica de rotación 331
11-1 Movimiento de rotación 331
11-2 Cinemática de la rotación Las variables 334
11-3 Rotación con aceleración angular constante
336
11-4 Cantidades rotacionales como vectores 339
11-5 Relación entre la cinemática lineal y la angular para una partícula en movimiento circular Forma escalar
343
11-6 Relación entre la cinemática lineal y la cinemática angular para una particula que se encuentre en movimiento circular-Forma vectorial 346
12 Dinámica del movimiento de rotación-1 355
12-1 Introducción 355
12-2 Momento de rotación obrando sobre una particula 356
12-3 Cantidad de movimiento angular de una particula 359
12-4 Sistemas de partículas 363
12-5 Energia cinética de rotación y momento de inercia
365
12-6
un cuerpo rígido 383
12-7
Dinámica rotacional de un cuerpo rígido 373 El movimiento combinado de translación y de rotación de
13 Dinámica del movimiento de rotación-II y la conservación de la cantidad de movimiento angular 399
13-1 Introducción 399
El trompo 400
13-2 13-3
Cantidad de movimiento angular y velocidad angular 404 Conservación de la cantidad de movimiento angular 411
13-4
Algunos otros aspectos de la conservación
13-5
de la cantidad de movimiento angular 418
13-6
Dinámica del movimiento de rotación-Resumen 419
14 Equilibrio de los cuerpos rigides 431
14-1 Cuerpos rígidos 431
14-3
14-2 Equilibrio de un cuerpo rígido 431
Centro de gravedad 435
14-5 Equilibrio estable,
14-4 Ejemplos de equilibrio 439
inestable e indiferente de cuerpos rígidos en un campo gravitacional 447
15 Oscilaciones 457
547
15-1 Oscilaciones
El oscilador armónico simple 461
15-2
Movimiento armónico simple 465
15-3
Consideraciones energéticas en el movimiento
15-4
armónico simple 471
Aplicaciones del movimiento armónico simple 475
15-5
15-6 Relación entre el movimiento armónico simple
y el movimiento circular uniforme 483
15-7
Combinaciones de movimientos armónicos 488 Oscilaciones de un cuerpo doble 490
15-8
Movimiento armónico amortiguado 493
15-9
15-10 Oscilaciones forzadas y resonancia 495
16 Gravitación 509
16-1 Introducción histórica 509
16-2
Ley de la gravitación universal 515
16-3
La constante de la gravitación universal, G 517 Masa inercial y masa gravitacional 520
16-4
16-5 Variaciones de la aceleración debidas a la gravedad 523
16-6 Efecto gravitacional de una distribución de masa esférica
16-7 Movimientos de planetas y satélites 532
16-8 El campo gravitacional 536
16-9 Energía potencial gravitacional 539
16-10 Energía potencial para sistemas de muchas partículas 543
16-11 Consideraciones energéticas en los movimientos de los planetas y los satélites 546
16-12 La Tierra como marco de referencia inercial 548
16-13 El principio de equivalencia 549
17 Estática de los fluidos
561
17-1 Fluidos 561
17-2 Presión y densidad 562
17-3 Variaciones de presión en un fluido en reposo 564
17-4 Principio de Pascal y principio de Arquímedes
570
17-5 Medida de la presión 573
18 Dinámica de los fluidos
585
18-1 Conceptos generales del flujo de los fluidos 585
18-2 Líneas de corriente 588
18-3 La ecuación de continuidad 589
18-4 Ecuación de Bernoulli 592
18-5 Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli y de la ecuación de continuidad 595
18-6 Conservación de la cantidad de movimiento en la mecánica de los fluidos 601
18-7 Campos de flujo 602
19 Ondas en medios elásticos
615
19-1 Ondas mecánicas 615
19-2 Tipos de ondas 616
19-3 Ondas viajeras 620
19-4 El principio de superposición
624
19-5 Velocidad de las ondas 627
19-6 Potencia e intensidad en el movimiento ondulatorio 631
19-7 Interferencia de ondas 634
19-8 Ondas complejas 637
19-9 Ondas estacionarias 640
19-10 Resonancia 646
20 Ondas sonoras 657
20-1 Ondas audibles, ultrasónicas e infrasónicas 657
20-2 Propagación y velocidad de las ondas longitudinales 658
20-3 Ondas longitudinales viajeras 662
20-4 Ondas longitudinales estacionarias
666
20-5 Sistemas vibrantes y fuentes sonoras 667
20-6 Pulsaciones 674
20-7 Efecto Doppler 676
21 Temperatura 691
21-1 Descripciones macroscópicas y microscópicas 691
21-2 Equilibrio térmico-La ley de la termodinámica anterior a la primera 693
21-3 Medición de la temperatura 694
21-4 Termómetro de gas a volumen constante 698
21-5 Escala de temperaturas del gas ideal 699
21-6 Las escalas Celsius y Fahrenheit 703
21-7 La escala de temperaturas práctica internacional 703
21-8 Dilatación por temperatura 705
22 El calor y la primera ley de la termodinámica 717
22-1 El calor, una forma de la energía 717
22-2 Cantidad de calor y calor específico 719
22-3 Capacida calorífica molar de los sólidos 723
22-4 Conducción del calor 725
22-5 Equivalente mecánico del calor 728
22-6 Calor y trabajo 730
22-7 La primera ley de la termodinámica 736
22-8 Algunas aplicaciones de la primera ley de la termodinámica 738
23 Teoría cinética de los gases-1 751
23-1 Introducción 751
23-2 Gas ideal-Descripción macroscópica 752
23-3 Gas ideal-Definición microscópica 756
23-4 Cálculo cínético de la presión 757
23-5 Interpretación cinética de la temperatura 762
23-6 Fuerzas intermoleculares 765
23-7 Calores específicos de un gas ideal 767
23-8 Equipartición de la energía 773
24 Teoría cinética de los gases-II 787
24-1 Recorrido libre medio 787
24-2 Distribución de las velocidades moleculares 791
24-3 Comprobación experimental de la distribución maxwelliana 795
24-4 Movimiento browniano 793
24-5 La ecuación de estado de van der Waals 802
25 Entropía y la segunda ley de la termodinámica 813
25-1 Introducción 813
25-2 Procesos reversibles y procesos irreversibles 814
25-3 El ciclo de Carnot 816
25-4 La segunda ley de la termodinámica 822
25-5 La eficiencia de las máquinas 825
25-6 La escala de temperaturas termodinámicas 828
Esta revisión de la Parte I del libro Physics for Students of Science and Engineering (1960) se ha hecho debido a la experiencia adquirida en las aulas en muchas instituciones durante los pasados diez años. Aun cuando se han efectuado muchos cambios, el plan general fundamental del libro y la filosofía que le sirve de base han permanecido inalterados. Mucho más se ha hecho para ayudar a preparar fácilmente el acceso al estudio de la física relativista y de la física cuántica que se abordarán en la Parte II, y al mismo tiempo, nos hemos preocupado en reforzar aún más que antes, los fundamentos en el campo de la física clásica.
Algunos de los cambios principales que reflejan estas ideas son: En todo el libro se ha dado mayor importancia al papel que juegan los marcos de referencia en las medidas físicas y en la teoría; se ha mejorado el estudio de las leyes de Newton y de las leyes de las fuerzas, recalcando los puntos de vista actuales; se ha hecho un análisis más claro de los conceptos de marcos de referencia inerciales y no inerciales con aplicaciones específicas que ayudarán a fijar las ideas; se ha puesto mayor atención en los modelos microscópicos de los fenómenos macroscópicos, desde los fenómenos de rozamiento y choque hasta los calores específicos, dilatación térmica y fluctuaciones; se ha dado mucho mayor claridad a la presentación del concepto de energía potencial, siempre que se presenta en los diversos sistemas físicos; se ha dado un papel más central a la cantidad de movimiento angular en los sistemas en rotación y una generalización a los cuerpos asimétricos y a los ejes en movimiento; el tratamiento de las oscilaciones es algo más general, incluyendo las oscilaciones de un cuerpo doble y el concepto de masa reducida y de oscilaciones no armónicas; en la física clásica se presenta un estudio correcto de sistemas de masa variable; se incluyen las ideas cuánticas cada vez que surgen naturalmente en el campo "clásico", y se ha prestado mayor atención a las interpretaciones estadísticas y a los puntos de vista modernos de los procesos termodinámicos.
En el Cap. 2 se introducen los vectores unitarios y posteriormente se emplean en todos los casos en que simplifican las demostraciones o permiten un tratamiento analítico más claro, más geométrico, o más conveniente, de los fenómenos físicos. Se utilizan más tablas que las que se usaban antes para presentar resúmenes y exhibir ideas, ecuaciones y datos físicos, y para obtener analogías. Seguimos incluyendo temas optativos, que se indican con un tipo de letra más pequeño, tratando asuntos especializados o más adelantados, pero hemos incluido en nuevos suplementos especiales temas relativos a los asuntos más especializados o adelantados. Naturalmente, siempre que ha sido pertinente, sistemáticamente hemos puesto al día y modernizado muchos temas y cuestiones fundamentales tales como patrones y unidades, nomenclatura y símbolos, referencias y apéndices. Las figuras igualmente se han modificado cuidadosamente para mejorar su valor didáctico, para lograr uniformidad, y para ilustrar el mayor número posible de aplicaciones a la física contemporánea.
La mayoría de los ejemplos originales ilustrativos resueltos de la obra Physics for Students of Science and Engineering se han conservado con los cambios y mejoras pertinentes. Sin embargo, se ha agregado un buen número de nuevos problemas para aumentar el interés y la comprensión en sitios clave donde la experiencia en las aulas ha puesto de manifiesto su necesidad. Aproximadamente se conservaron el 85 por ciento de los problemas y preguntas originales, y además se ha agregado cerca de la mitad del total de nuevas preguntas y problemas. En esta forma, además de que ofrecemos algo que es probablemente la mayor selección de preguntas y problemas de cualquier texto comparable, permitimos una mayor facilidad de escoger cuestiones de diversos grados de dificultad y de diversos campos de interés y aplicación. El aumento en el contenido del libro se puede atribuir totalmente a este material auxiliar preguntas, problemas, ejemplos resueltos, tablas, apéndices y figuras y creemos que con ello lograremos un mayor beneficio para el maestro y para el estudiante.
