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    Formulario - Física General

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    INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

    CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS No. 18


    FÍSICA

    Factores de conversión
    UNIDADES DE VOLUMEN UNIDADES DE ENERGÍA
    UNIDADES DE MASA
    1 kilogramo (kg) 1000 g 1 litro (l) 1000 ml 1 cal (cal) 4.186 joules (J)
    1 slug 14.5939 kg 1 mililitro (ml) 1 cm3 1kilocaloría (kcal) 1000 cal
    1 onza (oz) 28.34 g 1 galón (gal) 3.785 l 1 BTU 252 cal
    1 libra(lb) → eq 454 g=0.454 kg 1 metro cúbico (m3) 1000 l 1 electrón-volt (eV) 1.6 X 10-19 J
    1 tonelada (ton) 1000 kg UNIDADES DE FUERZA
    UNIDADES DE LONGITUD UNIDADES DE ÁNGULO 1 newton (N) 100 000 dinas
    1 metro (m) 100 cm 1000 mm 1 radián (rad) 57.3 ° 1 newton (N) 0.2248 lb
    I pulgada (in) 2.54 cm 1 revolución (rev) 360 ° UNIDADES DE PRESIÓN
    1 pie (ft) 0.3048 m 12 in 1 revolución (rev) 2π rad 1 pascal (Pa) 0.209 lb/ft2
    1 yarda (yd) 0.9144 m 3 ft UNIDADES DE TIEMPO 1 bar 105 Pa
    1 milla (mi) 1609 m 5280 ft 1 hora (h) 3600 segundos (s) 1 atm 760 mm Hg
    1kilómetro (km) 1000 m 1 hora (h) 60 minutos (min) 1 atm 101325 Pa
    1 minuto (min) 60 segundos (s)

    FÓRMULAS
    Vectores Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado
    Componente X 𝐴𝑥 = 𝐴 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜃 (MRUA), Caída Libre (CL) y Tiro Vertical (TV)
    Componente Y 𝐴𝑦 = 𝐴 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝜃 MRUA CL y TV
    𝑣𝑓 = 𝑣𝑖 + 𝑎𝑡 𝑣𝑓 = 𝑣𝑖 + 𝑔𝑡
    Magnitud 𝐴 = |𝐴⃗| = √𝐴𝑥 2 + 𝐴𝑦 2 1 1
    𝑥𝑓 = 𝑥𝑖 + 𝑣𝑖 𝑡 + 𝑎𝑡 2 𝑦𝑓 = 𝑦𝑖 + 𝑣𝑖 𝑡 + 𝑔𝑡 2
    𝐴𝑦 2 2
    Dirección 𝜃 = 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑎𝑛 ( ) 𝑣𝑓 2 − 𝑣𝑖 2 = 2𝑎(𝑥𝑓 − 𝑥𝑖 ) 𝑣𝑓 2 − 𝑣𝑖 2 = 2𝑔(𝑦𝑓 − 𝑦𝑖 )
    𝐴𝑥
    P Escalar 𝐴⃗ ∙ 𝐵
    ⃗⃗ = 𝐴𝐵 𝑐𝑜𝑠 𝜃 𝑥𝑖 , 𝑥𝑓 : posiciones inicial y final
    𝐴⃗ ∙ 𝐵
    ⃗⃗ = 𝐴𝑥 𝐵𝑥 + 𝐴𝑦 𝐵𝑦 + 𝐴𝑧 𝐵𝑧 𝑣𝑖 , 𝑣𝑓 : velocidades inicial y final
    𝑎, 𝑡: aceleración y tiempo
    Movimiento en una dimensión: Lanzamiento Horizontal y tiro parabólico:
    𝑥𝑓 −𝑥𝑖 𝑑
    Velocidad media: 𝑣⃗𝑝𝑟𝑜𝑚 = 𝑣𝑦𝑓 = 𝑣𝑦𝑖 + 𝑔𝑡 𝑣𝑥 =
    𝑡𝑓 −𝑡𝑖 𝑡
    1
    Rapidez: 𝑣𝑝𝑟𝑜𝑚 =
    𝑑 𝑦𝑓 = 𝑦𝑖 + 𝑣𝑦𝑖 𝑡 + 𝑔𝑡 2 𝑣𝑥 = 𝑣𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝜃𝑖
    𝑡 2
    Aceleración media: 𝑎⃗𝑝𝑟𝑜𝑚 =
    𝑣𝑓 −𝑣𝑖 𝑣𝑦𝑓 2 − 𝑣𝑦𝑖 2 = 2𝑔(𝑦𝑓 − 𝑦𝑖 ) 𝑣𝑦𝑖 = 𝑣𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝜃𝑖
    𝑡𝑓 −𝑡𝑖 𝑣𝑖 2
    𝑅=− 𝑠𝑖𝑛 2𝜃
    𝑔
    Movimiento Circular Uniforme Fuerzas Trabajo y Energía
    𝑠
    Desplazamiento Angular 𝜃 = 𝑚𝑣 2
    𝑟 𝐹 = 𝑚𝑎 𝐹𝑐 = 𝑊 = 𝐹 ∙ 𝑑 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃
    ∆𝜃 𝑟
    Velocidad Angular 𝜔= 𝜔 = 2𝜋𝑓 𝑓𝑠 = 𝜇𝑠 𝐹𝑁 𝑓𝑘 = 𝜇𝑘 𝐹𝑁 𝑊𝑛𝑒𝑡𝑜 = 𝐾𝑓 − 𝐾𝑖
    ∆𝑡
    𝜔𝑓 −𝜔𝑖 𝐺𝑀𝑚 1
    Aceleración Angular 𝛼=
    𝑡 𝐹𝑔 = 𝑚𝑔 𝐹𝑔 = 𝐾 = 𝑚𝑣 2
    𝑑2 2
    # 𝑟𝑒𝑣
    Frecuencia 𝑓= Elasticidad 𝑈𝑔 = 𝑚𝑔ℎ
    𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜
    𝐹 ∆𝐿 1
    Frecuencia – periodo 𝑓∙𝑇 =1
    𝐴
    =𝑌
    𝐿0
    𝑈𝑟 = 𝑘𝑥 2
    2
    Velocidad lineal 𝑣 =𝜔∙𝑟 𝐹𝑠 = −𝑘𝑥 𝑊
    𝑣2 𝑃=
    Aceleración Centrípeta 𝑎𝑐 = 𝑥(𝑡) = 𝑥0 cos(𝜔𝑡 − 𝜑) 𝑡
    𝑟 𝑃 = 𝐹 ∙ 𝑣 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃
    Movimiento Circular Uniformemente Acelerado 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝑥0 𝜔
    𝑎𝑚𝑎𝑥 = 𝑥0 𝜔2 𝐸𝑚𝑒𝑐 = 𝐾𝑖 + 𝑈𝑖 = 𝐾𝑓 + 𝑈𝑓
    ωf = ωi + αt
    1
    θf = θi + ωi t + αt 2 Torca:
    2
    ωf 2 − ωi 2 = 2α(θf − θi ) 𝜏 = 𝑟 ∙ 𝐹 sin 𝜃
    INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
    CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS No. 18
    FÍSICA

    Conversión de temperaturas: Dilatación: Hidrostática:


    9 ∆𝐿 = 𝐿𝑓 − 𝐿𝑖 = 𝛼𝐿𝑖 ∆𝑇 𝜌=
    𝑚
    , 𝑝𝑒 =
    𝑚𝑔
    , 𝑝 =
    𝐹
    𝑇𝐹 = [𝑇𝐶 ] + 32 𝑉 𝑉 𝐴
    5 ∆𝐴 = 𝐴𝑓 − 𝐴𝑖 = 2𝛼𝐴𝑖 ∆𝑇 𝐹1 𝐹
    5 𝑝ℎ = 𝜌𝑔ℎ , = 2
    ∆𝑉 = 𝑉𝑓 − 𝑉𝑖 = 3𝛼𝑉𝑖 ∆𝑇 𝐴1 𝐴2
    𝑇𝐶 = ([𝑇𝐹 ] − 32)
    9 𝐹𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝐹𝑔 − 𝐹𝑒𝑚𝑝𝑢𝑗𝑒
    ∆𝑉 = 𝛽𝑉0 ∆𝑇
    𝑇𝐾 = [𝑇𝐶 ] + 273

    Calor, 1ra ley de la termodinámica y Electrostática: Hidrodinámica:


    𝑘𝑞 𝑞 𝐹 𝑉
    Eficiencia térmica: 𝐹𝐸 = 12 2 , 𝐸= 𝐸 Gasto: 𝐺 = 𝐴∙𝑣, 𝐺=
    𝑟 𝑞 𝑡
    𝑄 𝑄
    𝑐𝑒 = , 𝑐𝐿 = 𝑘𝑞 𝑘𝑞 𝑞 1
    Bernoulli: 𝑝1 + 𝜌𝑣1 2 + 𝜌𝑔ℎ1 =
    𝑚∆𝑇 𝑚 𝐸= 2, 𝑈𝐸 = 1 2 2
    𝑟 𝑟
    ∆𝑈 = ∆𝑄 + ∆𝑊 𝑘𝑞 𝑈𝐸 1
    𝑉= , 𝑉= 𝑝2 + 𝜌𝑣2 2 + 𝜌𝑔ℎ2
    ∆𝑈 = 𝑄𝑒𝑛𝑡 − 𝑄𝑠𝑎𝑙 + 𝑊𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 − 𝑊𝑠𝑎𝑙𝑒 𝑟 𝑞 2
    𝑞 Torricelli: 𝑣 = √2𝑔ℎ
    ∆𝑊 = 𝑝∆𝑉 ∆𝑉 = 𝐸𝑑 , 𝐶=
    ∆𝑉
    𝑊𝑠 𝑄𝑒 −𝑄𝑠 𝑇𝑒 −𝑇𝑠 2(𝜌 ′ −𝜌)𝑔ℎ
    𝑒= = = 𝐶𝑒𝑞 = 𝐶1 + 𝐶2 + ⋯ + 𝐶𝑁 ; Venturi: 𝑣 = 𝐴1 √
    𝑄𝑒 𝑄𝑒 𝑇𝑒 𝜌(𝐴1 2 −𝐴2 2 )
    1 1 1 1
    = + +⋯+ 2(𝑝1 −𝑝2 )
    𝐶𝑒𝑞 𝐶1 𝐶2 𝐶𝑁
    Venturi: 𝑣 = 𝐴1 √
    𝜌(𝐴1 2 −𝐴2 2 )
    Electrodinámica: 2𝑔ℎ𝜌 ′
    𝑉 𝜌𝐿 Pitot: 𝑣𝑎 = √
    𝐼= , 𝑅= 𝜌
    𝑅 𝐴
    𝑉2
    𝑃 = 𝑉𝐼 = 𝐼2𝑅 =
    𝑅
    𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + ⋯ + 𝑅𝑁 ;
    1 1 1 1
    = + + ⋯+
    𝑅𝑒𝑞 𝑅1 𝑅2 𝑅𝑁

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