f_t_septima_edicion

Prefacio
La séptima edición de Física, conceptos y aplicaciones está
escrita para un curso propedéutico de un año de introducción
a la física. El énfasis en las aplicaciones y la amplia gama de
temas cubiertos lo hace adecuado para estudiantes que se especializan
en ciencia y tecnología, lo mismo que en biología,
las disciplinas de la salud y las ciencias del ambiente. También
puede emplearse en cursos introductorios en una variedad de
instituciones comerciales e industriales, donde las necesidades
de un curso de aplicaciones no limiten las futuras opciones educativas
de sus estudiantes. En cuanto a las matemáticas, que se
han revisado ampliamente, se suponen ciertos conocimientos
de álgebra, geometría y trigonometría, pero no de cálculo.
Esta obra comenzó en ediciones anteriores como un proyecto
amplio para encarar la necesidad de un libro de texto
que presente los conceptos fundamentales de la física de forma
comprensible y aplicable por estudiantes con antecedentes
y preparación diversos. El objetivo fue escribir un libro de
texto legible y fácil de seguir, pero también que ofreciera una
preparación sólida y rigurosa. Los generosos comentarios de
muchos atentos lectores en tomo a las primeras seis ediciones
han contiibuido a conservar el objetivo, y el trabajo ha recibido
reconocimiento nacional que ha cobrado forma en el prestigioso
Premio McGuffey presentado por la Text and Academic
Authors Association (t a a ) por su excelencia y larga duración.
En la física que se enseña en el bachillerato hay tres
tendencias que influyen hoy día en la instrucción; las bases
para el estudio avanzado en casi cualquier área:
1. La ciencia y la tecnología crecen exponencialmente.
2. Los empleos disponibles y las opciones de carreras precisan
mayores conocimientos de las bases de la física.
3. En el nivel medio básico, la preparación en matemáticas
y ciencias (por diversas razones) no está mejorando
con la rapidez suficiente.
La meta de esta séptima edición de Física, conceptos y
aplicaciones radica en atacar los dos frentes de los problemas
ocasionados por tales tendencias. Si bien brindamos
los conocimientos necesarios de matemáticas, no nos comprometemos
con los resultados educativos.
Organización
El texto consta de 39 capítulos que abarcan todo el espectro
de la física: mecánica, física térmica, movimiento ondulatorio,
sonido, electricidad, luz y óptica y física atómica y nuclear.
Esta sucesión normal se adecúa a las necesidades de
un plan de estudios de bimestral, aunque puede usarse en uno
de tres semestres con un ligero cambio de orden en la exposición
de los temas. También es posible utilizarlo en cursos
más breves con una selección sensata de los temas. Donde
es posible, la exposición fue diseñada de forma que sea posible
cambiar el orden de éstos.
Hay ciertas áreas donde las explicaciones difieren de las
que se ofrecen en la mayor paite de los libros de texto. Una
diferencia relevante es el reconocimiento de que muchos
estudiantes ingresan en su primer curso de física sin poder
aplicar las habilidades básicas del álgebra y la trigonometría.
Han cursado los cursos anteriores, pero por diversas razones
parecen incapaces de aplicar los conceptos para resolver
problemas. El dilema radica en cómo lograr el éxito sin sacrificar
la calidad. En esta obra dedicamos todo un capítulo a
repasar las matemáticas y el álgebra necesarias para resolver
problemas de física. Cuando otros libros de texto realizan
un repaso semejante, lo hacen en un apéndice o en material
complementario. Nuestro método permite a los estudiantes
reconocer la importancia de las matemáticas y ponderar muy
pronto sus necesidades y sus deficiencias. Puede obviarse sin
problema, según la preparación de los estudiantes o a discreción
de cada maestro; sin embargo, no puede ignorarse como
un requisito fundamental en la resolución de problemas.
En seguida, abordamos la necesidad de satisfacer los
estándares de calidad mediante la exposición de la estática
antes que la dinámica. La primera, segunda y tercera leyes
de Newton se explican al principio para ofrecer conocimientos
cualitativos de la fuerza, mas la exposición integral de
la segunda ley se difiere hasta que se han comprendido los
conceptos de diagrama de cuerpo libre y equilibrio estático.
Lo anterior permite a los estudiantes forjar sus conocimientos
sobre una base lógica y continua; de manera simultánea, las
habilidades matemáticas se refuerzan de manera paulatina. En
otros libros el tratamiento de la estática en capítulos ulteriores
suele precisar un repaso de fuerzas y vectores. Con el método
de esta obra, es posible ofrecer ejemplos más detallados de
aplicaciones significativas de la segunda ley de Newton.
También incluimos un capítulo sobre máquinas simples
a fin de ofrecer a los maestros la posibilidad de hacer
énfasis en muchos ejemplos del mundo real que implican
conceptos de fuerza, fuerza de torsión, trabajo, energía y
eficiencia. Este capítulo puede omitirse sin dificultad si el
tiempo es escaso, pero ha gozado de gran aceptación en
algunos colegios donde las aplicaciones son primordiales.
La física moderna se aborda como un curso general
sobre los principios de la relatividad, física atómica y
nuclear. En este caso, la exposición es tradicional y los
temas han sido elegidos de forma que los estudiantes puedan
comprender y aplicar las teorías subyacentes a muchas
aplicaciones modernas de la física atómica y la nuclear.
Novedades en la séptima edición
Cambios en el contenido
• Exposición sobre vectores. Se hace énfasis en el método
tradicional de las componentes en la suma de vectoxiii