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Capacitancia Capacitancia con dieléctrico 𝐶 = 𝑘𝐶 Capacitancia 𝐶 = 𝑄 ∆𝑉 Capacitor de placas paralelas 𝐶 = 𝜖 𝐴 𝑑 Capacitores en serie 1 𝑐 = 1 𝑐 + 1 𝑐 Capacitores en paralelo 𝑐 = 𝑐 + 𝑐 Energía en un capacitor 𝑈 = 𝑄 2𝐶 = 1 2 𝑄 ∆𝑉 = 1 2 𝐶 ∆𝑉 Corriente y resistencia Corriente 𝑖 = 𝑞 𝑡 Resistencia 𝑅 = ∆𝑉 𝑖 Resistividad 𝑅 = 𝜌 𝐴 Potencia Eléctrica 𝑃 = 𝑖 ∆𝑉 = 𝑖 𝑅 = ∆𝑉 𝑅 Circuitos de corriente Continua Resistores en paralelo 1 𝑅 = 1 𝑅 + 1 𝑅 + ⋯ + 1 𝑅 Resistores en serie 𝑅 = 𝑅 + 𝑅 + ⋯ 𝑅 Leyes de Kirchhoff Σ 𝑖 = 0 Σ ∆𝑉 = 0 Circuito RC 𝑞(𝑡) = 𝑄(1 − 𝑒 / ) 𝑖(𝑡) = 𝑑𝑞 𝑑𝑡 Campos magnéticos Fuerza sobre una partícula �⃗� = 𝑞𝑣𝐵 sen 𝜃 Momento magnético 𝜇 = 𝑛𝑖𝐴 Momento de torsión magnético 𝜏 = 𝜇 𝐵 Campo magnético en la vecindad de un cable 𝜇 𝐼 4𝜋𝑎 (sen 𝜃 − sen 𝜃 ) Fuerza magnética entre cables paralelos 𝐹 = 𝜇 𝐼 𝐼 2𝜋𝑎 Ley de Ampere 𝜇 𝐼 = 𝐵 𝑑𝑠 Campo Magnético en un solenoide 𝐵 = 𝜇 𝑛𝐼 Flujo Magnético Φ = 𝐵 𝑑𝐴 Ley de Gauss en el Magnetismo 𝐵 𝑑𝐴 = 0 Ley de Faraday ℰ = − 𝑑Φ 𝑑𝑡 Tabla de factores de conversión Longitud Peso 1 milla 1.609 km 1 N 4.448 libras 1 milla 5280 pie 1 N 10000 dinas 1 km 1000 m 1 Kilopondio 9.8 Newton 1 m 100 cm Energía 1 m 1000 mm 1 Libra-pie 1.356 Joules 1 m 3.28 pie 1 Kilocaloría 4186 Joules 1 pie 0.3048 cm 1 Electronvoltio 1.602𝑥10 Joules 1 pie 12 pulg Potencia 1 cm 2.54 pulg 1 HP 745.7 Watt 1 yarda 0.9144 m Volumen Tiempo 1 galón 3.785 litros 1 día 24 h 1 𝑚 1000 litros 1 hora 60 min Temperatura 1 hora 3600 s °C 5 9 (°𝐹 − 32) Masa °F 9 5 °𝐶 + 32 1 slug 14.59 Kg K °𝐶 + 273.15 1 Kg 2.2 lb masa Presión 1000 g 1 kg 1 atm 101325 Pa 1 PSI 6894.76 Pa 1 Bar 100000 Pa Constantes Comunes Velocidad de la luz 𝑐 3×10 𝑚/𝑠 Aceleración de la gravedad 𝑔 −9.8 𝑚/𝑠 Constante gravitacional universal 𝐺 6.67×10 𝑁𝑚 /𝑘𝑔 Presión Atmosférica 𝑃 101325 𝑃𝑎 Densidad del Agua 𝜌 1000 𝑘𝑔/𝑚 Masa de la tierra 𝑀 5.98×10 𝑘𝑔 Número de Avogadro 𝑁 6.022×10 𝑝./𝑚𝑜𝑙 Constante de Coulomb 𝐾 8.987×10 𝑁𝑚 /𝐶 Constante dieléctrica 𝜖 8.854×10 𝐶 /𝑁𝑚 Masa del electrón 𝑚 9.109×10 𝑘𝑔 Masa del protón 𝑚 1.673×10 𝑘𝑔 Masa del Neutrón 𝑚 1.675×10 𝑘𝑔 Carga elemental 𝑒 1.602×10 𝐶 Permeabilidad del espacio libre 𝜇 4𝜋×10 𝑇𝑚/𝐴 Realizado por: Ing. Luis Ernesto Aguilar Revisado por: Dr Eddie Flores Ing. Edgar Coyoy FORMULARIO FÍSICA Sistemas de medida Sistema internacional (S.I.) Longitud masa tiempo metro (m) kilogramo (kg) Segundo (s) Corriente Eléctrica Temperatura Cantidad de sustancia Amperio (A) Kelvin (K) Mol (mol) Sistema inglés Longitud masa tiempo Pie (P) Slug (sg) Segundo (s) Prefijos para potencias de diez Potencia Prefijo Abreviatura 10 Tera 𝑇 10 Giga 𝐺 10 Mega 𝑀 10 Kilo 𝐾 10 centi 𝑐 10 mili 𝑚 10 micro 𝜇 10 nano 𝑛 10 pico 𝑝 Velocidad o rapidez constante 𝑣 = 𝑑 𝑡 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado 𝑣 = 𝑣 + 𝑎𝑡 𝑣 = 𝑣 + 2𝑎∆𝑥 ∆𝑥 = 𝑣 𝑡 + 1 2 𝑎𝑡 ∆𝑥 = 1 2 𝑡(𝑣 + 𝑣 ) Movimiento rectilíneo con aceleración variable 𝑑�⃗� 𝑑𝑡 = �⃗� 𝑑𝑠 𝑑𝑡 = 𝑣 𝑣 𝑑𝑣 = �⃗� 𝑑𝑠 Movimiento parabólico Altura máxima 𝐻 = 𝑣 sen 𝜃 2𝑔 Alcance máximo 𝑅 = 𝑣 sen 2𝜃 𝑔 Tiempo de vuelo 𝑡 = 2𝑣 sen 𝜃 𝑔 Segunda Ley de Newton Fuerza �⃗� = 𝑚�⃗� Fuerza de un resorte 𝐹 = 𝑘∆𝑥 Fricción Cinética 𝐹 = 𝜇 𝑁 Fricción Estática 𝐹 = 𝜇 𝑁 Aceleración de un sistema 𝑎 = Σ𝐹 − Σ𝐹 Σ𝑚 Trabajo, Potencia y Energía Trabajo 𝑊 = 𝐹𝑑 cos 𝜃 Potencia promedio 𝑃 = 𝑊 𝑡 Potencia Instantánea 𝑃 = 𝐹𝑣 Teorema del trabajo y la energía ∆𝐸 = 𝑊 Energía cinética 𝐾 = 1 2 𝑚𝑣 Energía potencial gravitacional 𝑈 = 𝑚𝑔ℎ Energía potencial elástica 𝑈 = 1 2 𝑘∆𝑥 Conservación de la energía 𝐸 = 𝐸 Fuerzas no conservativas 𝐸 − 𝑊 = 𝐸 Momento lineal e impulso angular Momento lineal 𝑝 = 𝑚𝑣 Impulso ∆𝑝 = 𝐹 ∆𝑡 Conservación del momento lineal ∆𝑝 = 𝑐𝑡𝑒 Movimiento circular uniforme Velocidad angular 𝜔 = 𝑣 𝑟 Frecuencia 𝑓 = 𝜔 2𝜋 Periodo 𝑇 = 2𝜋 𝜔 Aceleración centrípeta 𝑎 = 𝑣 𝑟 = 𝜔 𝑟 Fuerza centrípeta 𝐹 = 𝑚𝑎 Movimiento circular uniformemente acelerado 𝜔 = 𝜔⃗ + �⃗�𝑡 𝜔 = 𝜔⃗ + 2�⃗�∆�⃗� ∆�⃗� = 𝜔⃗𝑡 + 1 2 �⃗�𝑡 ∆�⃗� = 1 2 𝑡(𝜔 + 𝜔⃗) ∆𝑠 = 𝑟 ∆𝜃 𝑣 = 𝑟 𝜔 �⃗� = 𝑟 �⃗� Movimiento circular con aceleración variable 𝑑𝜔 𝑑𝑡 = �⃗� 𝑑𝜃 𝑑𝑡 = 𝜔 𝜔 𝑑𝜔 = �⃗� 𝑑𝜃 Dinámica del movimiento circular I Momento de inercia rotacional 𝐼 = 𝑚𝑟 𝐼 = 𝑟 𝑑𝑚 Teorema de ejes paralelos 𝐼 = 𝐼 + 𝑀𝑑 Energía cinética rotacional 𝐾 = 1 2 𝐼𝜔 Momento de torsión 𝜏 = �⃗�𝑟; 𝐹 ⊥ 𝑟 Torque y aceleración angular 𝜏 = 𝐼�⃗� Equilibrio estático Σ𝜏 = 0 Σ𝐹 = 0 Dinámica del movimiento circular II Ímpetu angular 𝐿 = 𝐼𝜔 𝐿 = 𝑚𝑣×𝑟 Impulso angular ∆𝐿 = 𝜏 ∆𝑡 Conservación del momento angular ∆𝐿 = 𝑐𝑡𝑒 Elasticidad Esfuerzo normal 𝜎 = 𝐹 𝐴 𝐹 ⊥ 𝐴 Deformación axial ∆𝐿 = 𝐹𝐿 𝑌𝐴 Gravitación Universal Fuerza gravitacional �⃗� = 𝐺 𝑚 𝑚 𝑟 Energía potencial gravitacional 𝑈 = − 𝐺 𝑚 𝑚 𝑟 Tercera ley de Kepler 𝑇 = 4𝜋 𝐺𝑀 𝑟 Velocidad de Escape 𝑣 = 2𝐺𝑀 𝑅 Fluidos Densidad 𝜌 = 𝑚 𝑉 Peso especifico 𝛾 = 𝑤 𝑉 Densidad Relativa (𝐻 𝑂) 𝐷 = 𝜌 𝜌 Presión 𝑃 = 𝐹 𝐴 𝐹 ⊥ 𝐴 Presión de un fluido 𝑃 = 𝜌𝑔ℎ Fuerza de Empuje 𝐹 = 𝜌𝑔𝑉 Ecuación de continuidad 𝐴 𝑣 = 𝐴 𝑣 Ecuación de Bernoulli 𝑃 + 1 2 𝜌𝑣 + 𝜌𝑔ℎ = 𝑐𝑡𝑒. Oscilaciones Frecuencia de oscilación 𝜔 = 𝑘 𝑚 Periodo 𝑇 = 2𝜋 𝜔 Ecuación de oscilación 𝑥(𝑡) = 𝐴 sen(𝜔𝑡 + 𝜑) Velocidad máxima 𝑣 = ±𝐴 𝜔 Aceleración máxima 𝑎 = ±𝐴 𝜔 Resortes en paralelo 𝑘 = 𝑘 + 𝑘 + ⋯ 𝑘 Resortes en serie 1 𝑘 = 1 𝑘 + 1 𝑘 + ⋯ 1 𝑘 Ley de Coulomb y Campo Eléctrico Ley de Coulomb �⃗� = 𝑘 𝑞 𝑞 𝑟 Campo Eléctrico – carga puntual �⃗� = 𝑘 𝑞 𝑟 Campo Eléctrico �⃗� = �⃗� 𝑞 Ley de Gauss Flujo de Campo Φ = 𝐸𝐴 cos 𝜃 Φ = 𝑞 𝜖 Ley de Gauss 𝑞 𝜖 = �⃗� 𝑑𝐴 Potencial Eléctrico Diferencia de Potencial en un campo Eléctrico uniforme ∆𝑉 = ∆𝑈 𝑞 = −𝐸𝑑 Potencial en cargas puntuales 𝑉 = 𝑘 𝑞 𝑟 Energía potencial eléctrica 𝑈 = 𝑘 𝑞 𝑞 𝑟 “Enfrentarse, siempre enfrentarse, es la forma de resolver el problema ¡Enfrentarse a él!” Joseph Conrad
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