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Formulario de física
Este documento presenta fórmulas y conceptos fundamentales de física como cinemática, dinámica, electricidad, magnetismo y constantes físicas. Incluye ecuaciones para velocidad, aceleración, fuerza, trabajo, energía, impulso, corriente eléctrica, campo magnético y capacitancia. También enumera valores numéricos para constantes universales como la carga del electrón, la constante gravitacional y la permeabilidad magnética del vacío.
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Formulario de física
- 1. XV Evento Nacionalde Ciencias Básicas de los Institutos Tecnológicos 2007 Etapa Regional 14 FORMULARIO DE FÍSICA Cinemática kzjyixF ˆˆˆ ++= r dt rd v r v = dt vd a r r = nt uu dt d a ˆˆ 2 ρ υυ += v tuˆνν = → θθν urur r ˆˆ &&& += → ( ) ( ) θθθθ urrurra r ˆ2ˆ2 &&&&&&& ++−= → Movimiento en una dimensión tvx= x x vto= + ( )02 1 vvv += atvv o += ( )tvvxx oo ++= 2 1 2 2 1 attvxx oo ++= ( )oo xxavv −+= 222 Dinámica a g W amF rrr == W : peso F G m M r = 2 F m dV dt=∑ / AB A B XXX −= AB A B VVV −= AB A B aaa −=
- 2. XV Evento Nacionalde Ciencias Básicas de los Institutos Tecnológicos 2007 Etapa Regional 15 Trabajo, Energía y Conservación de la Energía rFU rr ⋅= rdFdU rr ⋅= vF t rF t U P rrrr ⋅= ⋅ == P : potencia ent sal P P =η η : eficiencia if KKKU −=∆= 2 2 1 mvK = K : energía cinética if VVVW −=∆−= V : energía potencial ( ) mgyyV = 2 2 1 kxVe = Impulso e Ímpetu r r I F dt= ∫ pI rr ∆= vmp rr = p : ímpetu ∫=−=∆ dtFppp if rrrr p r ∆ : impulso Electricidad y Magnetismo = r r r qq kF rr 2 21 2 21 r qq kF = r 21 rrr −= r q F E r r =
- 3. XV Evento Nacionalde Ciencias Básicas de los Institutos Tecnológicos 2007 Etapa Regional 16 o E q AdE ε =⋅=Φ ∫ rr ΦE : flujo eléctrico r q kV = V : potencial electrostático ∫ ⋅−=−= − =− b a abab ab ldE q W q UU VV rr ∑∑= − = = m i i j ijo ji r qq U 1 1 1 4πε U : energía potencial electrostática Capacitancia CVq = C : capacitancia d A C oκε= Capacitor de placas paralelas d A C ε= 0εε k= k : constante dieléctrica ( )a b l C o ln 2π κε= Capacitor cilíndrico k : constante dieléctrica qVCV C q U 2 1 2 1 2 2 2 === U : energía almacenada en un capacitor 2 2 1 Eu oκε= u : densidad de energía Corriente, resistencia y fuerza electromagnética t q i = i : corriente eléctrica Aqni υ= ∑== i iii vqn A i j j : densidad de corriente A : área j E =ρ ρ : resistividad A l i V R ρ== R : resistencia ( )R R t= +0 1 α ∆ Variación de R con la temperatura
- 4. XV Evento Nacionalde Ciencias Básicas de los Institutos Tecnológicos 2007 Etapa Regional 17 εΣ−Σ= IRVab i ient sal. .= ∑∑ Elev de potencial caidas de potencial.∑ ∑= ∑ = 0iv R V RiiVP 2 2 === P : potencia eléctrica Magnetismo F qv B= × r rr v r : velocidad B s : campo magnético F il B= × rr r l r : elemento de longitud θτ senNiAB= ∫ =⋅ ildB oµ rr ∫ →→ ⋅=Φ AdB r i B o π µ 2 = r : distancia B I a = µ0 2 r Ni B o π µ 2 = N : número de vueltas 0 4 I dB sen d a µ θ θ π = r : radio ( )0 1 2cos cos 4 I B a µ θ θ π = − dt d BΦ −=ε ε : fuerza electromagnética vBl−=ε ε = − d dt Φ
- 5. XV Evento Nacionalde Ciencias Básicas de los Institutos Tecnológicos 2007 Etapa Regional CONSTANTES Carga electrón y protón Cx 19 106.1 − = Masa electrón 31 9.11 x 10 kg− = Masa protón 27 1.673 x 10 kg− = 229 /109 CNmk x= 2212 0 /1085.8 NmC− =∈ x mT ⋅π=µ −7 0 104 x Constante gravitacional 11 2 2 6.672 x 10 /G Nm kg− = Constante dieléctrica = 8.85 x 10-12 F/m Constante de permeabilidad = 1.26 x 10-6 H/m Electrón-volt (eV) 19 1.60 x 10 J− = Radio medio de la Tierra = m6 1037.6 x Dist. de la Tierra a la Luna = m8 1084.3 x Masa de la Tierra = 24 5.976 x 10 kg Masa de la Luna = 22 7.36 x 10 kg Aceleración en la superficie de: la Luna = 162 2. m s la tierra = g = 9.8 2 s m mCu ⋅Ω=ρ −8 1069.1 x mAl ⋅Ω=ρ −8 1083.2 x mAg ⋅Ω×= − .1062.1 8 ρ mFe ⋅Ω×= −8 1068.9ρ 3 3 1093.8 m kg Cu x=δ 3 3 3 3 109.06.0 107.2 m kg madera m kg Al x x −=δ =δ 18
- 6. XV Evento Nacionalde Ciencias Básicas de los Institutos Tecnológicos 2007 Etapa Regional EQUIVALENCIAS 1 N = 0.2248 lb = 105 dinas 1 KCal = 4186 Joule 1 Btu = 0 252. KCal 1 Hph = 1 014. CVh 1 Watt = 0 860. KCal h 1 Joule = 2.778 x10-7 Kwh 1 Joule = 9.481 x 10-4 Btu = 107 erg 1 Joule = 0.2389 cal = 6.242 x 1018 eV 1 Btu = 778 lb-pie 1 hp = Ws lbft 7.745550 =⋅ 1 hp = 2545 Btu/h = 178.1 cal/s 1 Tesla = 10000 Gauss 1 milla = 1609 metros 1 pie = 30.48 cm 1 libra = 454 gr 19