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FORMULARIO DE FÍSICA GENERAL
RESUMEN DE TERMODINÁMICA
Grados Celsius
0
C=
C = 0K – 273
𝐅−𝟑𝟐
0
𝟏.𝟖
F =0R – 459.67
Grados Fahrenheit
Grados Kelvin
Grados Rankine
Calor (Q)
0
Ley Cero de la Termodinámica
TA = TC
TB = TC
TA = TB = TC
1cal. = 4.186 J.
1 J = 0.238 cal.
ΔL = (α)(Li)( Tf - Ti)
ΔA = (2α)(Ai)( Tf - Ti)
ΔV = (3α)(Vi)( Tf - Ti)
Qg + Qp = 0
Qg = - Qp
Equivalencias
Dilatación lineal
Dilatación superficial
Dilatación volumétrica
Calorimetría
Calor ganado + calor perdido = 0
Calor latente
Energía Interna
F =1.8 (0C) + 32
K = 0C + 273
0
R = 0F + 459.67
Q = (m) (Ce)(Tf - Ti)
0
0
Ce = cal/g0C
Ce = kcal/kg0C
Ce = J/kg0C
1 kcal. = 1000 cal
1 kcal. = 4186 J
ΔL = Lf - Li
ΔA = Af - Ai
ΔV = Vf - Vi
𝐐
±
𝒎
Ei = ½ mv2= 3/2 KT
L=
Ei = Energía interna
K = constant de Boltzman
K=
𝑹
𝑵
= 1.38x10-23 J/(molécula) 0K
Ley general de los gases
𝑷𝟏𝑽𝟏
Primera Ley de la Termodinámica
Q = W + ΔEi
ΔEi = Q – W
Ley de los gases ideales
PV = nRT
T = Temperatura absoluta en 0K
P = Presión; V = V0lumen;T = Temperatura
1 atm = 760 mm Hg = 1.013 x105 N/m2
Q = Calor (cal);(J)
W = Trabajo (J)
ΔEi = Energía Interna
𝑱
R = 8.31x 103
Proceso isobárico P= cte.
W = P ΔV = P(Vf-Vi)
V = k1T
Proceso Isotérmico T=cte.
Ti = Tf
ΔEi = 0
W = nRT ln (Vf/Vi)
W=0
ΔEi = Q
PV = k2
𝑻𝟏
𝑷𝟐𝑽𝟐
=
𝑻𝟐
𝒌𝒈𝒎𝒐𝒍 𝑲
Proceso isovolumétrico V=cte
Proceso Adiabático Q = 0
Segunda Ley de la Termodinámica
Eficiencia o rendimiento de una máquina térmica
W=
𝒏𝑹
=
=
ΔS = Entropía
Q = Calor que absorbe el Sistema
T = Temperatura
𝑻
𝑾
𝑾
=
𝑸𝟐
𝑸𝒆𝒏𝒕
𝐐𝟐− 𝐐𝟏
𝑸𝟐
 = 1=
PVφ = K
(Tf-Ti)
𝟏−𝛗
𝑸
ΔS =
P = k3T
𝑾
𝑻𝟐
=
𝐐𝐞𝐧𝐭− 𝐐𝐬𝐚𝐥
𝑸𝒆𝒏𝒕
𝐐𝟏
 = Eficiencia o rendimiento
W = Trabajo (J)
𝑸𝟐 = Calor que entra
Q1 = Calor que sale
T2 = Temperatura de la fuente más caliente
T1 = Temperatura de la fuente fría
𝑸𝟐
=
 = 1−
𝐓𝟐− 𝐓𝟏
𝑻𝟐
=
𝐓𝐞𝐧𝐭− 𝐓𝐬𝐚𝐥
𝑻𝒆𝒏𝒕
𝑻𝒔𝒂𝒍
𝑻𝒆𝒏𝒕
1
Intensidad de Corriente eléctrica
Voltaje
Resistencia eléctrica
Ley de Ohm
Resistencias conectadas en Serie
Resistencias conectadas en Paralelo
Potencia eléctrica
Potencia eléctrica
Trabajo eléctrico
Energía eléctrica consumida
Efecto Joule
Densidad del flujo magnético
RESUMEN DE ELECTROMAGNETISMO
q = carga eléctrica
𝐭 𝐬
t = tiempo
I = Intensidad de corriente eléctrica (A)
𝐖
V = Voltaje (v)
V=
𝐪
W = Energía (J)
q = carga eléctrica (c)
𝛒𝐋
R = Resistencia eléctrica (Ω)
R=
𝑨
ρ = Resistividad eléctrica (Ωm)
L = Longitud del conductor (m)
A = Área del conductor (m2)
V = RI
I = Intensidad de corriente (A)
𝐕
V = Voltaje (v)
I=
𝐑
R = Resistencia eléctrica (Ω)
Rt = R1+R2+R3
V1 = (I1)(R1)
It = I1=I2=I3
V2 = (I2)(R2)
Vt = V1+V2+V3
V3 = (I3)(R3)
𝑽
𝟏
𝟏
𝟏
𝟏
I1 =
=
+
+
𝑹𝟏
𝑹𝒕
𝑹𝟏 𝑹𝟐 𝑹𝟑
𝑽
I2 =
Vt = V1=V2=V3
𝑹𝟐
𝑽
It = I1+I2+I3
I1 =
𝑹𝟑
P = (V)(I)
P = Potencia eléctrica (w)
𝐯𝟐
V = Voltaje (v)
P=
𝑹
I = Intensidad de corriente eléctrica (A)
P = I2R
R = Resistencia eléctrica (Ω)
𝐖
P = Potencia eléctrica (w)
P=
𝒕
W = Trabajo (w-s)
T = Tiempo (s)
W = (P)(t)
W = (V)(I)(t)
Q = 0.24 I2Rt
𝚽
𝐰𝐛
B=
B = densidad del flujo magnético (T); ( )
𝑨
𝐦𝟐
Φ= flujo magnético (wb)
A = Área (m2)
I=
𝐪𝐜
lujo magnético
Campo magnético producido por un
conductor recto
Φ = (B)(A)
Campo magnético producido por una
espira
Campo magnético producido por una
bobina
Campo magnético producido por un
solenoide
Fuerza sobre cargas eléctricas en
movimiento dentro de campos magnéticos
B=
Fuerza sobre un conductor por el que
circula una corriente eléctrica
Fuerza magnética entre 2 conductores
paralelos por los que circulan Corrientes
eléctricas
F = (B)(I)(L)
F = (B)(I)(L)(sen Θ)
Ley de Faraday de la inducción
electromagnética
ε=N
Transformador eléctrico
ε = BLv
𝐕𝐩 𝐕𝐬
=𝐍𝐬
B=
B=
B=
(µ)(𝐈)
𝐁 = 𝐈𝐧𝐝𝐮𝐜𝐜𝐢ó𝐧 𝐦𝐚𝐠𝐧é𝐭𝐢𝐜𝐚 (𝐓)
µ = Permeabilidad del medio = 4¶x10-7(Tm/A)
I = Intensidad de corriente eléctrica (A)
D = distancia perpendicular entre el conductor y el punto (m)
r= radio de la espira
𝟐¶𝐝
(µ)(𝐈)
𝟐𝐫
(𝐍)(µ)(𝐈)
(𝐍)(µ)(𝐈)
L = Longitud del solenoide (m)
𝐋
F = (q)(v)(B)
F = (q)(v)(B)(sen Θ)
F=
N = No. de espiras
𝟐𝐫
(𝟐𝐊)(𝐈𝟏)(𝐈𝟐)(𝐋)
𝐫
𝚫𝚽
𝚫𝐭
𝐍𝐩
Pp = Ps; (Vp)(Ip) = (Vs)(Is)
F = Fuerza (N)
q = carga eléctrica (C)
v = velocidad de la carga (m/s)
B = Inducción magnética (T); (N/Am)
L = Longitud del conductor (m)
F = Fuerza (N)
𝐍
K = constante magnética= 1x10-7
𝐀𝟐
I1, I2 = Intensidad de corriente (A)
L = Longitud de los conductores (m)
R = distancia entre los conductores (m)
ε = fuerza electromotriz o voltaje inducido (v)
𝚫𝚽 = 𝐯𝐚𝐫𝐢𝐚𝐜𝐢ó𝐧 𝐝𝐞𝐥 𝐟𝐥𝐮𝐣𝐨 𝐦𝐚𝐠𝐧é𝐭𝐢𝐜𝐨 (𝐯)
Δt = variación del tiempo (s)
N = número de espiras
Vp = Voltaje primario (v) Vs = Voltaje secundario (v)
Np = No. de vueltas primario Ns = No. de vueltas secundario
Pp = Potencia primario Ps = Potencia secundario
2
RESUMEN DE MECÁNICA
V = velocidad (m/s)
d
V=
d = desplazamiento (m)
t
t = tiempo (s)
Δd
Vm = velocidad media
Vm =
Movimiento rectilíneo
uniforme. V = constante
Movimiento rectilíneo
uniformemente acelerado.
a = constante
a=
Δt
Vf−Vi
am =
t
Δv
Δt
Vf = Vi + (a)(t)
2
2
Vf = Vi + 2(a)(d)
d = (vi)(t) + at2
2
Caída libre
Si vi = 0
Tiro Vertical
Vf = Vi - (g)(t)
Vf = (g)(t
Vf2 = √2(g)(h)
Vf2 = Vi2 - 2(g)(h)
𝐕𝐟²− 𝐕𝐢²
h=
𝟐𝒈
h = gt2/2
h = (vi)(t) - gt2/2
(2)(ℎ)
t =√
Altura maxima Vf = 0
hmax = Vi2/2g
𝑔
Tiempo de subida
ts = Vi/g
Movimiento parabólico
Movimiento en 2
dimensiones
Velocidad inicial
Vix = (Vi)(cos Θ)
Viy = (Vi)(sen Θ)
Vi = √Vix2 + Viy2
Vx = Vix = (Vi)(cos Θ)
Vy = Viy - gt
Vy = (Vi)(sen Θ) - gt
Altura máxima del proyectil
hmax = (Visen Θ)2
2g
Alcance horizontal
X = Vi2sen 2 Θ /g
Tiempo que tarda el proyectil en alcanzar la máxima
altura
t = Visen Θ /g
Tiempo total de vuelo
tv = 2Visen Θ /g
Movimiento circular uniforme
Velocidad angular
ΔΘ
ω=
Δt
Θ
=
rad
ω= t
ω = 2¶f
Movimiento circular
uniformemente acelerado
f = 1/T
T = 1/f
VL = ω r
ωf = ωi + αt
ωf − ωi
α=
𝑡
wf2 = wi2 + 2 α Θ
Θ = wit +αt²/2
Aceleración centrípeta
ac =
V²
R
s
rad
)
s
Θ = desplazamiento angular (rad)
t = tiempo (s)
f = frecuencia (Hz) ; (1/s)
VL = velocidad lineal (m/s)
r = radio (m)
T = período (s)
ω = velocidad angular (
ωf = velocidad angular final
s
rad
α = aceleración angular
s
rad
s²
Θ = desplazamiento angular (rad)
t = tiempo (s)
ac = aceleración centrípeta
m
s
m
s²
Peso
W = (m)(g)
R = Radio (m)
W = peso (N)
Fuerza de fricción
Ff = µN
Ff = Fuerza de fricción (N)
F = (m)(a)
𝐹
a=
m
∑ Fx = 0
∑ Fy = 0
µ = Coeficiente de fricción
N = Fuerza Normal (N)
F = Fuerza (N)
a = aceleración (m/s2)
m = masa (kg)
∑ Fx = Sumatoria de fuerzas en x
∑ Fy = Sumatoria de fuerzas en y
Sistemas de Fuerzas en
equilibrio
𝐫𝐞𝐯 𝟐¶𝐫𝐚𝐝 𝐦𝐢𝐧
𝒙
𝒙
𝐦𝐢𝐧
𝐫𝐞𝐯
𝟔𝟎 𝐬
rad
ωi = velocidad angular inicial
VL= velocidad lineal
Segunda Ley de Newton
Equivalencias:
3600 = 2¶rad
rad = 3600/6.28
rad = 57.290
1 rev = 3600
3
Ley de la Gravitación
universal
Fuerza centrípeta
Energía cinética
Energía potencial gravitatoria
Energía potencial elástica
Energía mecánica
Conservación de la Energía
Mecánica
RESUMEN DE MECÁNICA
𝐺𝑚1𝑚2
F= Fuerza gravitatoria (N)
F=
G = 6.67 x 10-11Nm2/kg2
r²
m1 = masa 1 (kg)
m2 = masa 2 (kg
r = distancia de separación (m)
Fc = Fuerza centrípeta (N)
Fc = (m) (ac)
m = masa (kg)
𝑚𝑣²
v = velocidad lineal (m/s)
Fc =
r
ω = velocidad angular (rad/s)
Fc = (m)( ω²)(r)
Ec = Energía cinética (J)
𝑚𝑣²
Ec =
m = masa (kg)
2
v = velocidad (m/s)
Epg = (m)(g)(h)
Epg = Energía potencial (J)
m = masa (kg)
g = 9.81 m/s2
h = altura (m)
𝑘𝑥²
Epe= Energía potencial elástica (J)
Epe =
k = constante del resorte (N/m)
2
x = distancia estirada - longitud del resorte (m)
Em = Ec + Ep
Em = Energía mecánica (J)
Ec1+Ep1 = Ec2+Ep2
Trabajo
W = (F) (d)
W = (Fcos Θ) (d)
Trabajo
W = ΔEc = Ecf - Eci
W = ΔEp = Epf -Epi
W = ΔEpe
Potencia
Potencia =
𝑊
P=
P
Momento de una Fuerza o
Torca
Densidad
Peso específico
Presión
=
t
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎
tiempo
Δ𝐸
=
t
(F)(d)
t
W = Trabajo (J); (Nm= J)
F = Fuerza (N)
d = distancia (m)
W = Trabajo (J)
ΔEc = variación de energía cinética (J)
ΔEp= variación de energía potencial (J)
ΔEpe = variación de energía potencial elástica
(J)
P = Potencia (watts)
W = Trabajo (J)
Δ𝐸 = 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 (J)
t = tiempo (s)
d = distancia (m)
v = velocidad (m/s)
= (F)(v)
Ƭ= (F) (d)
Ƭ = Momento de una fuerza (Nm)
F = Fuerza (N)
D = distancia al centro de giro (m)
RESUMEN DE HIDROSTÁTICA Y DE HIDRODINÁMICA
𝑚
ρ = densidad (kg/m3)
ρ=
m = masa (kg)
V
V = volumen (m3)
𝑊
Pe = Peso específico (N/m 3)
Pe =
W = Peso (N)
V
V = Volumen (m3)
F
P = Presión (N/m2) = Pa
P=
A
F = Fuerza (N)
Equivalencias
1 kg = 1000 g
1 m3 = 1000 000 cm3
Equivalencias
1 m2 = 10 000 cm2
A = Área (m2)
Presión hidrostática
Ph = (ρ)(g)(h)
Ph = Presión hidrostática (Pa)
ρ = densidad (kg/m3)
g = 9.81 (m/s2)
h = profundidad (m)
Presión absoluta
Pabs = Pman + Patm
Pman = Pabs - Patm
Pabs = Presión absoluta (Pa)
Pman = Presión manométrica (Pa)
Patm = Presión atmosférica (Pa)
Equivalencias:
1 atmósfera = 760 mm Hg =
1.013 x 105 Pa
Principio de Pascal
f
f = fuerza aplicada en el émbolo menor (N)
a = área del émbolo menor (m2)
F = Fuerza del émbolo mayor (N)
Área de un círculo
A = ¶r2
a
=
F
A
4
A = Área del émbolo mayor (m2)
Equivalencias
1 m2 = 10 000 cm2
E < W el cuerpo se hunde
E = W el cuerpo está
sumergido dentro del líquido
E >W el cuerpo flota sobre la
superficie del líquido
Principio de Arquímedes
E = (ρ)(g)(Vdesp)
E = Fuerza de empuje (N)
ρ = densidad (kg/m3)
g = 9.81 m/s2
Vdesp = Volumen del liquido desplazado (m 3)
Peso aparente
Wa = W - E
Wa = Peso aparente (N)
W = Peso del cuerpo (N)
E = Fuerza de empuje (N)
G = Gasto (m3/s)
Gasto
G
=
𝑉
V = Volumen (m3)
t = tiempo (s)
v = velocidad del líquido (m/s)
A = Área de la sección transversal (m 2)
t
G = (v)(A)
Ecuación de continuidad
Ecuación de Bernoulli
P1
ρv1²
+
2
ρv2²
+ρgh1 =
+ 2 +ρgh2
V = √ 2 (g)(h2-h1)
P2
Teorema de Torricelli
A1= Área de la sección transversal 1 (m 2)
A2= Área de la sección transversal 2 (m 2)
V1 = Velocidad en la sección 1 (m/s)
V2 = Velocidad en la sección 2 (m/s)
A1V1 = A2V2
P = presión (PA)
ρ = densidad (kg/m3)
v = velocidad (m/s)
H = altura (m)
V = velocidad (m/s)
g = 9.81 m/s2
h2-h1 = diferencia de alturas
5