I-4 Índice Elementos, tabla periódica de, A-22t-A-23t Elipse, 367, 367, A-10, A-10 Emisividad (e), 576 Empuje, 256 En fase, 502 Energía (E), 163-187. Véase también Conservación de energía; Energía interna; Energía cinética; Energía potencial como concepto, 163-164 cuadrática, A-7 de ondas sonoras, 478 en movimiento armónico simple, 426-429 en ondas mecánicas, 196, 196, 449-450, 463, 463-464 entropía y, 625 mecánica (E mec ), 183, 199 conservación de, 198, 199-204, 289-290 fuerzas no conservativas y, 209-213 mecanismo de transformación para, 182 mecanismos de transferencia para, 196, 196-197, 572-577 movimiento planetario y de satélites y, 375-377 teorema de equipartición de, 591, 597- 599 trabajo como transferencia de, 166, 196, 196 transferencia por calor, 566, 566 unidades de, A-2t y movimiento rotacional, 287-291 Energía cinética (K), 174-177, 175t en colisiones elásticas, 235 en movimiento armónico simple, 426, 427 en movimiento de rodamiento, 292, 292-293 en ondas mecánicas, 463 en ondas sonoras, 478 molecular y presión, 588-590 y temperatura, 590-592 movimiento planetario y, 375-376 rotacional (K R ), 276, 276-278, 289t y trabajo. Véase Teorema trabajo-energía cinética Energía cinética rotacional, 276, 276-278, 289t Energía de enlace, 374, 554 Energía interna (E int ), 181, 181-182, 554 de gas ideal, 591 de gas monoatómico ideal, 593 de sistema aislado, 567 de sistema de moléculas, 597, 597-599, 598 en comparación con calor y temperatura, 554 y trabajo realizado por fricción, 206 Energía mecánica (E mec ), 183, 199 conservación de, 198, 199-204, 289-290 fuerzas no conservativas y, 209-213 Energía potencial elástica (U s ), 180, 180- 181 Energía potencial gravitacional (U g ), 178, 373, 373-375, 374 Energía potencial, 177, 177-181, 178 configuración de referencia para, 179, 184 elástica (Us), 180, 180-181 en movimiento armónico simple, 426, 427 en ondas mecánicas, 464 en ondas sonoras, 478 equilibrio y, 185, 185-186 fuerzas conservativas y, 183-184 función de Lennard-Jones, 186 gravitacional (U g ), 178, 373, 373-375, 374 movimiento planetario y, 375-376 Energía térmica, 554 Enrarecimiento, 476 Entropía (S), 624-627 a escala microscópica, 629-632 en procesos irreversibles, 625, 627-629 en procesos reversibles, 625-627 Enunciado de Clausius de la segunda ley de la termodinámica, 615 Equilibrio, 337-347 estable, 185, 185 estático, 337-347 inestable, 185, 185 modelo de partícula en equilibrio, 110, 110 neutro, 185 objeto rígido en, 337-347 estrategia para resolución de problemas para, 341 rotacional, 338-339 rotacional, momento de torsión y, 338-339 térmico, 533 y energía potencial, 185, 185-186 Equivalente mecánico de calor, 555, 555- 556 Escala Celsius, 534-535, 536 conversión a/desde, 536-537 Escala de temperatura absoluta, 535-536 Celsius, 534-535, 536 conversión a/de, 536-537 Fahrenheit, 536 Kelvin, 536 Escalar, multiplicación de vector por, 57, 57 Escalas de temperatura absoluta, 535-536 Esfuerzo de corte, 350 Esfuerzo de tensión, 348 Esfuerzo volumétrico, 349 Estado base, 599 Estándares de medición, 3-6, 5 Estimación, 11 Estrategia para resolución de problemas. Véase también Modelos de análisis aplicación de leyes de newton, 111 construcción de modelo, 7 diagrama de cuerpo libre, 108-109, 109 fuerzas no conservativas, 209-210 general, 42 modelo para sistema aislado, 199-200 movimiento de proyectiles, 79-80 para colisiones en dos dimensiones, 242-245 para colisiones en una dimensión, 237 para objeto rígido en equilibrio, 341 representaciones alternativas, 20 sensatez de los valores, verificación, 4 Estrellas neutrones, 322-323, 379 sistema binario de, 379, 379 V838 Monocerotis, 362 Estrellas de neutrones, 322-323, 379 Evaporación, 602-603 Excentricidad, de elipse (e), 367-368, 368 Expansión adiabática libre, 568 entropía en, 628-629, 631-632 Expansión isotérmica de gas ideal, 569, 569-571 Expansión lineal, coeficiente promedio de (), 538, 539t Expansión térmica, 477, 532, 537, 537- 542, 538, 539, 539t Expansión volumétrica, coeficiente promedio de (), 538-539 Expansiones binomiales, A-12-A-134 Exploración de petróleo, 433 Exponentes, A-4, A-6t e incertidumbre, A-20 Factorización, A-7 Fahrenheit, Daniel Gabriel, 536 Fase, de movimiento armónico simple, 421 Ferrocarril expansión térmica de vía, 540 locomotora, 429, 430, 613 Finalización de problemas, 42. Véase también Estrategia para resolución de problemas Física clásica, 1, 2-3, 101 Física moderna, 1, 3 Física. Véase también Astronomía y astrofísica clásica, 1, 2-3, 101 historia de, 2-3 moderna, 1, 3 objetivos de, 2 subdisciplinas de, 1 Fluido(s), 389. Véase también Gas(es); Líquido(s) ecuación de continuidad para, 400 modelo de flujo ideal, 400 Flujo estacionario (laminar), 399, 399, 400 modelo de flujo de fluido ideal, 400 turbulento, 399, 400 Flujo irrotacional, 400 Flujo laminar, 399, 399, 400 Flujo turbulento, 399, 400 Flujo volumétrico, 400 Flujo, volumen, 40 Foco, de elipse, 367 Fonógrafo, 488 Forma de onda, 452 Forma Kelvin-Planck de la segunda ley de la termodinámica, 614, 615, 617
Índice I-5 Frecuencia angular () de onda, 455-456 en movimiento armónico simple, 420- 421, 422, 423, 430-431 cuantización de, 500, 508, 509 de modos normales, 509 de movimiento armónico simple, 422 de onda, 454-455 de onda sonora, y habilidad auditiva, 482, 482-483 en comparación con el tono, 519 fundamental (f 1 ), 509 natural ( 0 ), 436, 509, 513, 514 resonancia ( 0 ), 437-438, 438, 512, 512 Frecuencia angular () de onda, 455-456 en movimiento armónico simple, 420- 421, 422, 423, 430-431 Frecuencia de batimiento (f b ), 517 Frecuencia de precesión ( p ), 327 Frecuencia de resonancia ( 0 ), 437-438, 438, 512, 512 Frecuencia fundamental (f 1 ), 509 Frecuencia natural ( 0 ), 436, 509, 513, 514 Frente de onda, 479, 479 Fricción cinética, 119, 120 coeficiente de ( k ), 120, 121-122, 121t Fricción de rodamiento, 293 Fricción estática, 119, 120 coeficiente de ( s ), 120, 121-122, 121t Fricción, 119, 119-124 a nivel molecular, 119, 120, 204, 204 dirección de fuerza, 120 estática, 119, 120 rodamiento, 293 trabajo realizado por, 181, 181-182, 183, 183 y conservación de energía, 182, 204-209 y energía mecánica, 209-213 Frontera de sistema, 164 Fuera de fase, 503 Fuerza aplicada (F S ap), 172-173 Fuerza boyante (B S ), 395-399, 396, 397 Fuerza centrífuga, 146 Fuerza de acción, 107-108 Fuerza de Coriolis, 145-146, 146 Fuerza de tensión, 350 Fuerza desequilibrada. Véase Fuerza neta Fuerza gravitacional (F S g), 106-107, 363- 365 como fuerza conservativa, 182 como fuerza fundamental, 101 fuerza normal y, 108, 109 hoyos negros, 379, 379, 380 sobre objeto rígido, 340, 340 trabajo realizado por, 182 y aceleración en caída libre, 363, 364- 365, 365t Fuerza neta ( F S ), 101-102, 105 cantidad de movimiento y, 229 en sistema de partículas, 250-251 modelo de partícula bajo una fuerza neta, 110, 110-111, 111 Fuerza normal (n S ), 108, 109, 111, 111 Fuerza restauradora, 172, 419 Fuerza resultante. Véase Fuerza neta Fuerza total. Véase Fuerza neta Fuerza viscosa, 148-150, 149, 399 Fuerza(s) (F S ), 100-102, 101, 103. Véase también Fricción; Fuerza gravitacional acción, 107-108 aplicada (F S ap), 172-173 boyante (B S ), 395-399, 396, 397 centrífuga, 146 como cantidad vectorial, 101-102, 102 conservativa, 182 y energía potencial, 183-184 contacto, 101, 115 de campo, 101 de Coriolis, 145-146, 146 de enlace, atómico, 427, 427, 428 de fricción cinética (f S k), 119, 120, 121t de fricción estática, 119, 120, 121t de reacción, 107-108 en comparación con el momento de torsión, 282 en comparación con la presión, 390 en movimiento circular no uniforme, 143, 143-144 en movimiento circular uniforme, 138, 138-143 ficticia, 145, 145, 146 fundamental, 101 línea de acción de, 282, 282 medición de, 101-102, 102 neta ( F S ), 101-102, 105 cantidad de movimiento y, 229 en sistema de partículas, 250-251 modelo de partícula bajo una fuerza neta, 110, 110-111, 111 no conservativa, 183, 183 estrategia para resolución de problemas para, 209-210 y energía mecánica, 209-213 restauradora, 172, 419 tipos de, 101 trabajo realizado por fuerza conservativa, 182 fuerza constante, 164-167, 165, 165 fuerza variable, 169-174, 170 unidades de, A-1t viscosa, 148-150, 149, 399 y aceleración, 29, 104 Fuerzas conservativas, 182 y energía potencial, 183-184 Fuerzas de campo, 101 Fuerzas de contacto, 101, 115 Fuerzas de enlace, atómicas, modelado de, 427, 427, 428 Fuerzas débiles, como fuerza fundamental, 101 Fuerzas fuertes, como fuerza fundamental, 101 Fuerzas no conservativas, 183, 183 y energía mecánica, 209-213 estrategias para resolución de problemas para, 209-210 Fuerzas resistivas, 148-153. Véase también Fricción Función coseno, A-11 Función de distribución de rapidez de Maxwell-Boltzmann (N v ), 601-602 Función de energía potencial (U), 183- 184 Función de energía potencial de Lennard-Jones, 186, 427 Función de onda, 452 Función distribución, 600 Funciones trigonométricas, A-10-A-12 identidades para, A-12t Funciones, A-13 Fundamental, 509 Fusión, calor latente de, 560, 561t Galaxia M87, 379, 380 Galilei, Galileo, 36-37, 37, 103 Gas ideal, 542-544 calor específico molar de, 592-595 descripción macroscópica, 542-544 ecuación de estado para, 542-543 energía interna de, 591, 593 expansión isotérmica de, 569, 569-571 modelo molecular de, 587-592, 588 proceso adiabático para, 595-597, 596 Gas(es). Véase también Gas ideal; Presión calor específico molar de, 594t, 597-599 características de, 389 diagramas PV de, 565, 565 entropía y, 628-629, 631-632 expansión adiabática libre, 568 rapidez de moléculas en, 600-604, 602 teoría cinética de, 402, 587-592 Geometría, A-9-A-10 Giróscopios, 326-328, 327 Grabación de sonido análoga, 490 digital, 488-491, 489 historia de, 488 Gradiente de temperatura, 572 Grados de libertad, 590-591, 597-598 Grados, conversión a/desde radianes, 270 Gráfica de barras de energía, 180, 181 Gráfica posición-tiempo, 20, 20 Gravedad, centro de, 247 Gravitación universal. Véase Gravitación Gravitación, 362-381. Véase también Leyes de Kepler; Movimiento planetario Helio calor específico molar de, 594t calores latentes de fusión y vaporización, 561t conductividad térmica de, 572t densidad de, 391t Hertz (Hz), 422, 455 Hidrodinámica (Bernoulli), 402 Hidrógeno calor específico molar de, 598, 598 conductividad térmica de, 572t densidad de, 391t rapidez del sonido en, 476t Hipérbolas, A-10, A-10
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FÍSICA para ciencias e ingeniería
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Dedicamos este libro a nuestras esp
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Acerca de los autores Prefacio xiii
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Contenido ix PARTE 3 TERMODINÁMICA
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Al escribir esta séptima edición
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Prefacio xv TAREAS EN LÍNEA Ahora
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Prefacio xvii Problemas de diseño
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Prefacio xix CIFRAS SIGNIFICATIVAS
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Prefacio xxi pel, Portland State Un
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xxiv Al estudiante Use las caracter
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Mecánica La física, fundamental e
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Sección 1.1 Estándares de longitu
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Sección 1.1 Estándares de longitu
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Los exponentes de L y T deben ser l
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En las carreras de dragsters un con
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A partir de los datos de la tabla 2
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Para ayudar con esta discusión de
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obtener una solución. Recuerde que
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Resumen 43 Resumen DEFINICIONES Cua
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Problemas 51 acelera hacia arriba a
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Los controles en la cabina de una a
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Expulsión de lava de una erupción
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En el movimiento circular uniforme,
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Respuestas a las preguntas rápidas
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Finalizar La aceleración conocida
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Finalizar El bloque acelera hacia a
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Sección 5.8 Fuerzas de fricción 1
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Los pasajeros en una montaña rusa
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B) Resolver para la fuerza que ejer
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En una granja de viento, el aire en
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TABLA 7.1 Sección 7.5 Energía cin
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Respuesta Si se jala más fuerte, e
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A medida que un esquiador se desliz
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yen llenar el tanque de su automóv
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Una bola de boliche en movimiento t
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SOLUCIÓN Sección 9.3 Colisiones e
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El pasatiempo malayo gasing es el g
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Sección 10.1 Posición, velocidad
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Sección 10.3 Cantidades angulares
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Sección 10.3 Cantidades angulares
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Sección 10.4 Energía cinética ro
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m/V, donde es la densidad del obje
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Sección 10.5 Cálculo de momentos
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Sección 10.7 Objeto rígido bajo u
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del momento de inercia de todo el m
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Sección 10.8 Consideraciones energ
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TABLA 10.3 Ecuaciones útiles en mo
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Sección 10.9 Movimiento de rodamie
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Sección 10.9 Movimiento de rodamie
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Sección 10.9 Movimiento de rodamie
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Resumen 297 CONCEPTOS Y PRINCIPIOS
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Problemas 299 21. O Un balón de ba
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Problemas 301 el número de revoluc
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Problemas 303 30.0 a O 12.0 N b 10.
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Problemas 305 50. La cabeza de una
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Problemas 307 64. Un eje gira a 65.
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Problemas 309 sobre la parte baja d
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Una clavadista competitiva experime
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Sección 11.1 Producto vectorial y
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Sección 11.2 Cantidad de movimient
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Sección 11.2 Cantidad de movimient
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Sección 11.3 Cantidad de movimient
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Sección 11.4 El sistema aislado: c
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Sección 11.4 El sistema aislado: c
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Sección 11.4 El sistema aislado: c
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Sección 11.5 El movimiento de giro
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Preguntas 329 Preguntas O indica pr
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Problemas 331 15. Una partícula de
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Problemas 333 inicio, las cuentas s
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Problemas 335 Sol? La cantidad de m
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La Roca Equilibrada en el Arches Na
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de momento de torsión pero no en e
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Sección 12.3 Ejemplos de objetos r
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Sección 12.3 Ejemplos de objetos r
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Sección 12.3 Ejemplos de objetos r
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Sección 12.4 Propiedades elástica
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Sección 12.4 Propiedades elástica
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Sección 12.4 Propiedades elástica
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Problemas 353 5. O Considere el obj
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Problemas 355 1 500 kg 45 Figura
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Problemas 359 la barra debe ser ver
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Problemas 361 v máx gRd Para reduc
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Sección 13.1 Ley de Newton de grav
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Sección 13.2 Aceleración en caíd
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Sección 13.3 Las leyes de Kepler y
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Para ejemplificar cómo funciona el
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Preguntas 381 Las leyes de Kepler d
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En el Mar Muerto, un lago entre Jor
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Sección 14.2 Variación de la pres
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Sección 14.2 Variación de la pres
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Sección 14.4 Fuerzas de flotación
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Sección 14.4 Fuerzas de flotación
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Sección 14.5 Dinámica de fluidos
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Sección 14.5 Dinámica de fluidos
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Si divide cada término entre la po
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Esta nueva parte del texto inicia c
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Sección 15.2 Partícula en movimie
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Sección 15.2 Partícula en movimie
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Sección 15.2 Partícula en movimie
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Sección 15.3 Energía del oscilado
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Sección 15.4 Comparación de movim
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Sección 15.4 Comparación de movim
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Sección 15.7 Oscilaciones forzadas
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Resumen 439 Resumen CONCEPTOS Y PRI
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Problemas 447 64. Cuando un bloque
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Las olas combinan propiedades de la
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Sección 16.1 Propagación de una p
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Sección 16.2 El modelo de onda pro
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B) Determine la constante de fase
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¿Qué pasaría si? ¿Y si la cuerd
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donde la amplitud de presión P má
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Sección 17.3 Intensidad de ondas s
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Sección 17.3 Intensidad de ondas s
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lanca es el umbral del dolor. En es
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Convierta cada uno de estos bits a
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Respuestas a las preguntas rápidas
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18.1 Sobreposición e interferencia
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dividuales y las curvas cafés son
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Sección 18.3 Ondas estacionarias e
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Sección 18.5 Ondas estacionarias e
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Sección 18.7 Batimientos: interfer
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Sección 18.8 Patrones de ondas no
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Preguntas 523 Preguntas O indica pr
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Problemas 525 9. Dos ondas sinusoid
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Problemas 527 cercanos donde la amp
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Problemas 529 a) Hallar la rapidez
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Ahora conviene dirigir la atención
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Sección 19.4 Expansión térmica d
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Estas observaciones se resumen medi
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En esta fotografía del lago Bow, e
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vuelve explosiva pues de inmediato
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utilizados en la construcción por
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Preguntas 579 Preguntas O indica pr
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Problemas 583 36. En la figura P20.
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Los perros no tienen glándulas sud
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Ahora, por la tercera ley de Newton
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Sección 21.1 Modelo molecular de u
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centro de masa. Esto no debería so
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En el caso de sólidos y líquidos
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diatómicos. Mientras más grados d
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que tienen suficiente energía para
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Preguntas 605 Resumen CONCEPTOS Y P
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Sección 22.2 Bombas de calor y ref
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Sección 22.4 La máquina de Carnot
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Sección 22.4 La máquina de Carnot
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3. En el proceso B C la combustió
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Sección 22.7 Cambios de entropía
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