Este documento presenta fórmulas, conceptos y constantes fundamentales de física, incluyendo cinemática, dinámica, trabajo y energía, electricidad, magnetismo y termodinámica. También incluye equivalencias de unidades como newton, joule, caloría y watt.

1. XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
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FORMULARIO DE FÍSICA
Cinemática
r  xi  yj  zk
dt
dr
v



dt
dv
a



t n u u
dt
d
a ˆ ˆ
2

 
 

t   uˆ

  ru r u r   ˆ   ˆ

     a r r u r r u r    2 ˆ  2  ˆ

Movimiento en una dimensión
x x v t o  
  2 0
v  1 v  v
v v at o  
2
2
1
x x v t at o o   
  o o v  v  2a x  x 2 2
Dinámica
a
g
W
F ma
  
 


 


  W : peso
F G
mM
r
 2
F  m dV / dt
B A
A
XB  X X
B A
A
VB  V V
B A
A
B a  a  a

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Trabajo, Energía y Conservación de la Energía
U F r
 
 
dU F dr
 
 
F v
t
F r
t
U
P
   
 

  P : potencia
ent
sal
P
P
   : eficiencia
f i U  K  K  K
2
2
1
K  mv K : energía cinética
f i W  V V V V : energía potencial
Vy  mgy
2
2
1
V kx e 
Impulso e Ímpetu
 
I   F dt
I p
 
 
p mv
 
 p : ímpetu
p  p  p  Fdt f i
   
p 
 : impulso
Electricidad y Magnetismo





r
r
r
q q
F k
 
2
1 2 2
1 2
r
q q
F  k

1 2 r  r  r

q
F
E




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    
o
E
q
E dA

 
E : flujo eléctrico
r
q
V  k V : potencial electrostático
    

 
b
a
b a ab
b a E dl
q
W
q
U U
V V
 





m
i
i
j o ij
i j
r
q q
U
1
1
1 4
U : energía potencial electrostática
Capacitancia
q  CV C : capacitancia
d
A
C o  Capacitor de placas paralelas
C
A
d
   k 0 k : constante dieléctrica
  a
b
l
C o
ln
2
 Capacitor cilíndrico
CV qV
C
q
U
2
1
2
1
2
2
2
   U : energía almacenada en un
capacitor
2
2
1
u E o   u : densidad de energía
Corriente, resistencia y fuerza electromagnética
t
q
i  i : corriente eléctrica
i  n q  A
 
i
i i i n q v
A
i
j j : densidad de corriente
A : área
j
E
   : resistividad

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A
l
i
V
R    R : resistencia
R  R   t 0 1   Variación de R con la temperatura
V  IR   ab
i i ent. sal.  
Elev. de potencial caidas de potencial   0 i v
R
V
P iV i R
2
2    P : potencia eléctrica
Magnetismo
F  qv  B  qvBsen
  
v

: velocidad
B 
: campo magnético
F  il  B  liBsen
  
l

: elemento de longitud
  NiAB sen
 B dl  i o 
 

 
 Bd A
r
i
B o


2
 r : distancia
B
I
a

 0
2
r
Ni
B o


2
 N : número de vueltas
 


Sen d
a
I
dB
4
0  r : radio
cos cos 2
4 1
0  


 
a
I
B
dt
d B 
    : fuerza electromagnética

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  vBl
  
d
dt

Termodinámica
1 F
C
T
T
   η: eficiencia
S
E
W
Q
 
p Q  mC T
l (1T)
PV  mRT
u R
R
M


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CONSTANTES
Carga electrón y protón x C 19 1.6 10 
Masa electrón x kg 31 9.11 10 
Masa protón x kg 27 1.673 10 
9 2 2 k  9 x 10 Nm /C
12 2 2
0 8.85 10 C / Nm    x
   T m 7
0 4 x 10
Constante gravitacional
11 2 2 G 6.672 10 Nm /Kg   x
Constante dieléctrica = 8.85 x 10-12 F/m
Constante de permeabilidad = 1.26 x 10-6 H/m
Constante universal de los Gases
1 1 3 1 1 R 8.314Jmol K 8.314Pam mol K      
Electrón-volt (eV) x J 19 1.60 10 
Radio medio de la Tierra = m 6 6.37 x 10
Dist. de la Tierra a la Luna = m 8 3.84 x 10
Masa de la Tierra = x kg 24 5.976 10
Masa de la Luna = x kg 22 7.36 10
Aceleración en la superficie de la Luna  162 2 .
m
s
m Cu    8 1.69 x 10
m Al    8 2.83 x 10
m Ag      1.62 10 . 8 
m Fe    8  9.68 10
3
3 8.93 10 m
kg
Cu   x
3
3
3
3
0.6 0.9 10
2.7 10
m
kg
madera
m
kg
Al
x
x
  
 

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EQUIVALENCIAS
1 N = 0.2248 lb = 105 dina
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 = W s
ft lb 550  745.7 
1 Hp = 2545 Btu/h = 178.1 cal/s
1 Tesla = 10000 Gauss
1 Milla = 1609 metros
1 Pie = 30.48 cm