Constantes y ecuaciones de Física

1. CANTIDADES FÍSICAS EN EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
Cantidades Físicas Unidad de Medida Símbolo Unidades básicas
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Intensidad de corriente
eléctrica
ampere A
Temperatura
termodinámica
kelvin K
Intensidad luminosa candela cd
Cantidad de sustancia mol mol
Ángulo plano radián rad
Ángulo sólido estereorradián sr
Área metro cuadrado m2
Volumen metro cúbico m3
Densidad kilogramo por metro cúbico kg/m3
Velocidad metro por segundo m/s
Velocidad angular radián por segundo rad/s
Aceleración metro por segundo al cuadrado m/s2
Aceleración angular radián por segundo al cuadrado rad/s2
Fuerza newton N kgms-2
Torque newton metro Nm kgm2s-2
Trabajo – Energía joule J kgm2s-2
Potencia watt W J∙s-1 = kgm2s-3
frecuencia hertz Hz s – 1
Presión pascal Pa N∙m-2 = kgm-1s-2
Capacidad calorífica joule por kelvin J/K kgm2s-2K-1
Calor específico joule por kilogramo kelvin J/(kgK) m2s-2K-1
Carga eléctrica coulomb C As
Voltaje volt V W∙A-1 = kgm2s-3∙A-1
Campo eléctrico newton por coulomb N/C kgms-3A-1
Resistencia eléctrica ohm  V∙A-1 = kgm2s-3∙A-2
Capacitancia eléctrica farad F C∙V-1 = kg-1m-2s-4∙A2
Flujo magnético weber Wb Vs = kgm2s-2∙A-1
Campo magnético tesla T Wb/m2 = kgs-2∙A-1

2. Física
Hugo Vizcarra Valencia
PREFIJOS DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
PREFIJO SÍMBOLO VALOR NUMÉRICO
MÚLTIPLOS
yotta Y 1 000 000 000 000 000 000 000 000 = 1024
zetta Z 1 000 000 000 000 000 000 000 = 1018
exa E 1 000 000 000 000 000 000 = 1018
peta P 1 000 000 000 000 000 = 1015
tera T 1 000 000 000 000 = 1012
giga G 1 000 000 000 =109
mega M 1 000 000 = 106
kilo k 1 000 = 103
hecto h 100 = 102
deca da 10 = 101
SUBMÚLTIPLOS
deci d 0,1 = 10 - 1
centi c 0,01 = 10- 2
mili m 0,001 = 10– 3
micro  0,000 001 = 10 - 6
nano n 0,000 000 001 =10 - 9
Pico p 0,000 000 000 001 = 10 - 12
femto f 0,000 000 000 000 001 = 10 - 15
atto a 0,000 000 000 000 000 001 = 10 - 18
zepto z 0,000 000 000 000 000 000 001 = 10 - 21
yocto y 0,000 000 000 000 000 000 000 001 = 10 - 24
EQUIVALENCIAS Y PROPAGACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE
1 kg = 103
g 1g = 10 – 3
kg
1 m = 102
cm 1 cm = 10 – 2
m
1 cm = 10 mm 1 mm = 10 – 1
cm
1 m = 103
mm 1 mm = 10 – 3
m
1 m2
= 104
cm2
1 cm2
= 10 – 4
m2
1 m2
= 106
mm2
1 mm2
= 10 – 6
m2
1 m3
= 106
cm3
1 cm3
= 10 – 6
m3
1 m3
= 109
mm3
1 mm3
= 10 – 9
m3
1 m3
= 103
L 1 L = 10 – 3
m3
1 L = 103
cm3
1 cm3
= 10 -3
L
1 L = 103
mL 1 mL = 10 -3
L
1 mL = 1 cm3
BABA
CBACBA
B
B
A
A
B
A
B
A
C
C
B
B
A
A
CBACBA












)(
)(
))(()(
))(()(

3. Física
Hugo Vizcarra Valencia
CONSTANTES NUMÉRICAS
Constantes física fundamentales
Nombre Símbolo Valor
Rapidez de la luz c 2,99792458  10 8 m/s
Magnitud de la carga del electrón e 1,602176462  10 - 19 C
Constante gravitatoria G 6,673  10 - 11 Nm/kg2
Constante de Planck h 6,62606876  10 - 34 Js
Constante de Boltzman k 1,3806503  10 - 23 J/K
Número de Avogadro NA 6,02214199  10 23 moléculas/mol
Constante de los gases R 8,314472 J/(molK)
Masa del electrón me 9,109389188  10 - 31 kg
Masa del protón mp 1,67262158  10 - 27 kg
Masa del neutrón mn 1,67492716  10 - 27 kg
Permeabilidad del vacío o 4  10 - 7 Wb/(Am)
Permisividad del vacío o 8,854187817  10 - 12 C2/(Nm2)
Constante eléctrica del vacío k 8,987551787  10 9 Nm2/C2
Otras constantes útiles
Nombre Símbolo Valor
Equivalente mecánico del calor 4,186 J/cal
Presión atmosférica normal 1 atm 1,011325  10 5 Pa
Cero absoluto 0 K - 273,15 ºC
Electrón volt 1 eV 1,602176462  10 - 19 J
Unidad de masa atómica 1 u 1,66053873  10 - 27 kg
Energía en reposo del electrón mec2 0,510998902 MeV
Aceleración de la gravedad g 9,80665 m/s2

4. Física
Hugo Vizcarra Valencia
Densidad de sólidos
Material Densidad (× 103
kg/m3
)
Osmio 22,6
Platino 21,4
Oro 19,3
Uranio 19,1
Plomo 11,3
Plata 10,5
Cobre 8,92
Latón 8,60
Hierro 7,87
Acero (promedio) 7,85
Estaño 7,31
Diamante 3,53
Aluminio 2,70
Concreto 2,30
Hielo 0,919
Densidad de líquidos
Material Densidad (× 103
kg/m3
)
Mercurio 22,6
Glicerina 21,4
Sangre 19,3
Agua de mar 19,1
Agua 11,3
Benceno 10,5
Etanol 8,92
Alcohol etílico 8,60
Gasolina 7,87
Material Densidad (kg/m3
)
Oxígeno 1,43
Aire (0 °C) 1,29
Aire (10 °C) 1,25
Nitrógeno 1,25
Aire (20 °C) 1,21
Aire (30 °C) 1,16
Helio 0,178
Hidrógeno 0,0900
Fuente: Paul G Hewitt y Sears Zemansky

5. Física
Hugo Vizcarra Valencia
ECUACIONES POR CAPÍTULOS
Vectores
jAiAA yx
ˆˆ 

jBiBB yx
ˆˆ 

jBAiBABA yyxx
ˆ)(ˆ)( 

22
yx AAA 







 
x
y
A
A1
tan
Movimiento rectilíneo con velocidad
constante
t
x
v



vtxtx o )(
Movimiento rectilíneo con aceleración
constante
t
v
a



2
2
)( t
a
tvxtx oo 
atvtv o )(
)(
2
)( 12
21
12 tt
vv
xx 




 

)(2 12
2
1
2
2 xxavv 
Movimiento de proyectiles
g
senv
t i
vuelo
2

g
senv
H i
máxima
2
22


g
senv
R i 22

Movimiento circular uniforme
t
s
v



T
f
1

Rf
T
R
v 

2
2

t




f 2
Rv 
R
R
v
an
2
2

tt o  )(
vtsts o )(
Movimiento circular uniformemente
variado
t
v
at



t




Rat 
f 2
R
R
v
an
2
2

nt aaa


2
2
)( ttt oo

 
tt o  )(
2
2
)( t
a
tvsts t
oo 
tavtv to )(
Fuerza y movimiento
amF



6. Física
Hugo Vizcarra Valencia
Nf ss 0
Nf kk 
Equilibrio de un cuerpo
0F
 sendF 
0
Trabajo, potencia y energía
cos xFW

t
W
Pmedia


2
2
1
vmK 
KWWneto 
hgmUG 
UKE 
UWFC 
EWFNC 
Cantidad de movimiento y choques
vmP


tFI 

PIneto


ll
vmvmvmvm 22112211 
12
12
vv
vv
e
ll



Gravitación universal
2
21
r
mm
GF


2
r
M
Ggr 
r
mm
GUG
21 

r
GM
v 
Movimiento armónico simple
T
f
1

T
f


2
2 
kxFx 
k
m
T 2
)cos()( tAtx  
)()( tsenAtv 
)()( 2
tsenAta 
2
2
1
kxU 
2
2
1
kAE 
g
L
T 2
Fluidos
V
m

A
F
P 
ghPP o 
2
2
1
1
A
F
A
F

desplazadolflotación gVF 
2211 vAvA 
2
222
2
111
2
1
2
1
vhgPvhgP  
Ondas mecánicas
fv  
)cos(),( kxtAtxy  
T
f


2
2 

2
k

F
v 
22
2
1
AFPmed 

7. Física
Hugo Vizcarra Valencia
F
F
R
R f
vv
vv
f



Temperatura y calor
º32
5
9
 CF TT
15,273 CK TT
TLL o  
TVV o  
TcmQ 
LmQ 
Termodinámica
M
m
n total

TRnVP 
m
M
NA 
UWQ 
VPW 
Electrostática
neq 
2
21
r
qq
kF


q
F
E



2
r
q
kE 
r
qq
kU 21 

q
U
V 
r
q
kV 
dEV 
Electrostática
V
q
C


d
A
C 
2
2
1
VCU 
321 CCCCEq 
321 VVVV 
321 qqqq 
321
1111
CCCCEq

321 VVVV 
321 qqqq 
oDCkC 
Electrodinámica
t
q
I



I
V
R


A
L
R 
IVP 
q
W
fem 
0V
0I
321 RRRREq 
321 VVVV 
321 IIII 
321
1111
RRRREq

321 VVVV 
321 IIII 
Electromagnetismo
senBvqF 
senBLIF 
r
I
B o




2
R
I
B o


2


8. Física
Hugo Vizcarra Valencia
I
L
N
B 
 senB
AI 
d
II
L
F o




2
21
 cos AB
t
N





vBL
)( tsenNBA  
Óptica
fv 
v
c
n 
reflexiónincidencia  
2211  sennsenn 
qpf
111

p
q
y
y
m 
'
)
11
)(1(
1
21 RRn
n
f m
L

Relatividad
2
)(1
c
u
t
t



2
)(1
c
u
ll o 