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DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA
Dirección General de Educación Superior Tecnológica
XVIII EVENTO NACIONAL
DE CIENCIAS BÁSICAS
2011
Matemáticas
Física
Química
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
ÍNDICE
MATEMÁTICAS 1
Geometría 1
Trigonometría 2
Números Complejos 2
Geometría Analítica del Espacio 3
Reglas Generales de Derivación 4
Tablas de Integrales 6
Vectores 10
Integrales Múltiples 11
Transformada de Laplace 13
Fórmulas Misceláneas 14
Series de Fourier 15
FÍSICA 16
Cinemática 16
Dinámica 16
Trabajo, Energía y Conservación de la Energía 17
Impulso e Ímpetu 17
Electricidad y Magnetismo 17
Constantes 21
Factores de conversión 22
QUÍMICA 23
Serie Electroquímica de los Metales 24
Tabla de Pesos Atómicos 25
Tabla Periódica de los Elementos 27
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
1
FORMULARIO DE MATEMÁTICAS
Geometría
Volumen 43
3 r
Área de la Superficie 4 2 r
r
Volumen r h2
Área de la superficie lateral 2rh
r
h
Volumen 13
2r h
Área de la superficie lateral r r h r l2 2
h
r
l
Volumen 1
3
2 2 h a ab b
Área de la superficie lateral
a b h b a
a b l
2 2
h
a
b
l
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2
Trigonometría
sen cos2 2 1A A sen cos2 12
12 2A A
sec tan2 2 1A A cos cos2 12
12 2A A
csc cot2 2 1A A sen sen cos2 2A A A
tansen
cosA
A
A cos cos sen2 2 2A A A
cotcos
senA
A
A sen sen cos cos senA B A B A B
sen cscA A1 cos cos cos sen senA B A B A B
cos secA A1 tan A BtanA tanB
tanAtanB
1
tan cotA A1 sencosA A
2
1
2
sen sen A A cos
cosA A
2
1
2
cos cos A A sen sen cos cosA B A B A B 1
2
AA tantan sen cos sen senA B A B A B 1
2
cos cos cos cosA B A B A B 1
2
Las leyes siguientes son validas para cualquier triángulo plano ABC de lados a, b, c y de ángulos A, B,
C.
Ley de los senos a
A
b
B
c
Csen sen sen
Ley de los cosenos
c a b ab C2 2 2 2 cos
Los otros lados y ángulos están relacionados en forma similar
Ley de las tangentes
a b
a b
tan A B
tan A B
1
2
1
2
Los otros lados y ángulos están relacionados en forma similar
A
B
C
a
c
b
Números Complejos
Siendo p un número real cualquiera, el teorema de De Moivre establece que
r i r p i pp pcos sen cos sen
Sea n cualquier entero positivo y pn
1 , entonces
r i r in n kn
kncos sen cos sen
1 1 2 2
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3
donde k es un entero positivo. De aquí se pueden obtener las n raíces n-ésimas distintas de un número
complejo haciendo 1,,2,1,0 nk
Geometría Analítica del Espacio
Considerando P x y z1 1 1 1 , , y P x y z2 2 2 2 , ,
Vector que une P1 y P2 :
PP x x y y z z l m n1 2 2 1 2 1 2 1 , , , ,
Distancia entre dos puntos:
d x x y y z z l m n 2 1
2
2 1
2
2 1
22 2 2
Recta que pasa por dos puntos:
- Forma Paramétrica: x x l t 1
y y mt 1 z z nt 1
-Forma Simétrica:
tx x
l
1 ty y
m
1 tz z
n
1
Cosenos Directores:
cos
x x
d
l
d
2 1 cos
y y
d
m
d
2 1 cos
z z
d
n
d
2 1
donde , , denotan los ángulos que forman la línea que une los puntos P1 y P2 con la parte positiva
de los ejes x, y, z respectivamente.
Ecuación del Plano:
- Que pasa por un punto P1(x1, y1, z1) y tiene vector normal a a a a
1 2 3, , :
a x x a y y a z z1 1 2 1 3 1 0
-Forma General: Ax By Cz D 0
cos cos cos2 2 2 1 o l m n2 2 2 1
Distancia del punto P0(x0, y0, z0) al plano Ax+By+Cz+D=0
dAx By Cz D
A B C
0 0 0
2 2 2
en la cual el signo debe escogerse de tal manera que la distancia no resulte negativa.
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4
Coordenadas cilíndricas:
x r
y r
z z
cos
sen
o r x y
tan
z z
y
x
2 2
1
r
z
y
x
y
z
P(x,y ,z)(r,z){
x
O
Coordenadas esféricas:
x r
y r
z r
sen cos
sen sen
cos
o r x y z
tany
x
z
x y z
2 2 2
1
12 2 2
cos
z
y
x
y
P (r,{
(x,y ,z)
O
z
r
x
Ángulo entre dos rectas en el plano tan
m m
m m
2 1
1 21
Reglas Generales de Derivación d
dxc( ) 0
d
dxcx c
d
dxcx ncxn n 1
d
dxu v w
du
dx
dv
dx
dw
dx
d
dxcu c
du
dx
d
dxuv u
dv
dxv
du
dx
d
dxuvw uv
dw
dxu w
dv
dxv w
du
dx
d
dx
u
v
v dudx u dv
dx
v
2
d
dxu nu
du
dxn n 1
dF
dx
dF
du
du
dx (Regla de la cadena)
du
dx dxdu
1
dF
dx
dFdu
dxdu
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5
Derivadas de las Funciones Exponenciales y Logarítmicas
d
dxu
e
u
du
dxa aa
aloglog
, 0 1
d
dxu
d
dxu
u
du
dxeln log
1
d
dxa a a
du
dx
u u ln
d
dxe e
du
dx
u u
d
dxu
d
dxe e
d
dxv u vu
du
dxu u
dv
dx
v v u v u v v ln ln ln ln1
Derivadas de las Funciones Trigonométricas y de las Trigonométricas Inversas
d
dxu u
du
dxsen cos
d
dxu u
du
dxcot csc 2
d
dxu u
du
dxcos sen
d
dxu u u
du
dxsec sec tan
d
dxu u
du
dxtan sec 2
d
dxu u u
du
dxcsc csc cot
d
dxu
u
du
dxusen sen
1
2 2
1
2
1
1
d
dxu
u
du
dxucos cos
1
2
11
10
d
dxu
u
du
dxutan tan
1
2 2
1
2
1
1
d
dxu
u
du
dxucot cot
1
2
11
10
d
dxu
u u
du
dx u u
du
dx
si u
si usec
sec
sec
1
2 2
12
21
1
1
1
1
0
d
dxu
u u
du
dx u u
du
dx
si u
si ucsc
csc
csc
1
2 2
12
21
1
1
1
1
0
0
Derivadas de las Funciones Hiperbólicas y de las Hiperbólicas Recíprocas
d
dxu u
du
dxsenh cosh
d
dxu u
du
dxcoth csc h2
d
dxu u
du
dxcosh senh
d
dxu u u
du
dxsec sec tanhh h
d
dxu u
du
dxtanh sec h2
d
dxu u u
du
dxcsc csc cothh h
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6
d
dxu
u
du
dxsen h-1
1
12
d
dxu
u
du
dx
si u u
si u ucos
cosh ,
cosh ,h-1
1
1
0 1
0 12
1
1
d
dxu
u
du
dxutanh
1
2
1
11 1
d
dxu
u
du
dxu o ucoth
1
2
1
11 1
d
dxu
u u
du
dx
si u u
si u usec
sec ,
sec ,h
h
h
-1
1
1
0 0 1
0 0 12
1
1
d
dxu
u u
du
dx u u
du
dxsi u si ucsc ,h-1
1
1
1
10 0
2 2
Tablas de Integrales
udv uv v du csc cot cscu udu u C
u dun
u C nn n
1
111 Cuduu seclntan
du
uu C ln cot ln senudu u C
e du e Cu u Cuuduu tanseclnsec
a dua
aCu
u
ln
csc ln csc cotudu u u C
sen cosudu u C du
a u
u
aC
2 2
1
sen
Cuduu sencos
Ca
u
aua
du 1
22tan
1
Cuduu tansec2 du
u u a a
u
aC
2 2
11
sec
csc cot2 udu u C du
a u a
u a
u aC2 2
1
2
ln
Cuduuu sectansec du
u a a
u a
u aC2 2
1
2
ln
a u duu
a ua
u a u C2 2 2 2
2
2 2
2 2 ln
du
u a u a
a u a
uC
2 2
2 21
ln
u a u duu
a u a ua
u a u C2 2 2 2 2 2 2
2
2 2
82
8 ln du
u a u
a u
a uC
2 2 2
2 2
2
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7
a u
udu a u a
a a u
uC
2 2
2 2
2 2
ln
du
a u
u
a a uC
2 2 3 2 2 2 2
/
a u
udu
a u
uu a u C
2 2
2
2 2
2 2
ln
a u du2 2
a u duu
a ua u
aC2 2 2 2
2
1
2 2 sen
du
a uu a u C
2 2
2 2
ln u a u du
uu a a u
a u
aC2 2 2 2 2 2 2
4
1
82
8 sen
u du
a u
ua u
au a u C
2
2 2
2 2
2
2 2
2 2 ln
a u
udu a u a
a a u
uC
2 2
2 2
2 2
ln
a u
udu
ua u
u
aC
2 2
2
2 2 11
sen u a duu
u aa
u u a C2 2 2 2
2
2 2
2 2 ln
u du
a u
ua u
a u
aC
2
2 2
2 2
2
1
2 2 sen u u a du
uu a u a
au u a2 2 2 2 2 2 2
4
2 2
82
8 ln C
du
u a u a
a a u
uC
2 2
2 21
ln
u a
udu u a a
a
uC
2 2
2 2 1
cos
du
u a u a ua u C
2 2 2 2
2 21
u a
udu
u a
uu u a C
2 2
2
2 2
2 2
ln
a u duu
u a a ua u
aC2 2
32 2 2 2 2
4
1
82 5
3
8 sen
du
u au u a C
2 2
2 2
ln
du
a u
u
a a uC
2 23
2 2 2 2
Cauua
auu
au
duu 222
22
22
2
ln22
du
u u a
u a
a uC
2 2 2
2 2
2
du
u a
u
a u aC
2 23
2 2 2 2
udu
a bu ba bu a a bu C
12 ln
u du
a bu ba b u abu a bu
2
3
2 2 22
158 3 4
u du
a bu ba bu a a bu a a bu C
2
3
2 21
24 2
ln
du
u a bu a
a bu a
a bu aC a
10ln , si
2
01
a
a bu
aC atan , si
du
u a bu a
u
a buC
1ln
a bu
udu a bu a
du
u a bu
2
du
u a bu au
b
a
a bu
uC2 2
1
ln
a bu
udu
a bu
u
b du
u a bu
2 2
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8
udu
a bu
a
b a bu ba bu C
2 2
1ln
u a bu du
b nu a bu na u a bu dun n n
2
2 3
32 1
du
u a bu a a bu a
a bu
uC
2 2
1 1ln
u du
a bu
u a bu
b n
na
b n
u du
a bu
n n n
2
2 1
2
2 1
1
Cbuaa
bua
abua
bbua
duuln2
1 2
32
2
du
u a bu
a bu
a n u
b n
a n
du
u a bun n n
1
2 3
2 11 1
u a budub
bu a a bu C 2
153 22
32
udu
a bu bbu a a bu
2
322
sen sen2 1
2
1
4 2udu u u C csc csc cot ln csc cot3 12
12udu u u u u C
cos sen2 12
14 2udu u u C sen sen cos senn
nn nudu u u
n
nudu
1 1 2
1
Cuuduu tantan 2 cos cos sen cosnn
n nudu u un
nudu
1 1 2
1
Cuuduu cotcot 2
duuun
duu nnn 21 tantan1
1tan
sen sen cos3 13
22udu u u C cot cot cotn n nudun
u udu
1
11 2
cos cos sen3 13
22udu u u C sec sec secn n nudun
tanu un
nudu
1
1
2
12 2
Cuuduu coslntantan 2
2
13 csc cot csc cscn n nudun
u un
nudu
1
1
2
12 2
cot cot ln sen3 12
2udu u u C
sen sen
sen senau bu du
a b u
a b
a b u
a bC
2 2
sec sec ln sec3 12
12u du u tanu u tanu C
cos cos
sen senau budu
a b u
a b
a b u
a bC
2 2
sen cos
cos cosau bu du
a b u
a b
a b u
a bC
2 2 u udu u u n u udun n ncos sen sen 1
u udu u u u Csen sen cos
sen cosn mu udu
sen cos
sen cos
n m
n mu u
n m
n
n mu udu
1 1
21
sen cos
sen cos
n m
n mu u
n m
m
n mu udu
1 1
21
u u du u u u Ccos cos sen u u du
uu
u uCcos cos
1
2
1
22 1
4
1
4
u udu u u n u udun n nsen cos cos 1
C
uu
uduuu
2tan
2
1tan 1
21
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
9
sen sen 1 1 21udu u u u C u udu
nu u
u du
unn n
n
sen sen ,
1 1 1
1
2
1
1 11
cos cos 1 1 21udu u u u C u udu
nu u
u du
unn n
n
cos cos ,
1 1 1
1
2
1
1 11
Cuuuduu 2
2
111 1lntantan
1,
1tan
1
1tan
2
1111 n
u
duuuu
nduuu
nnn
u u duu
uu u
Csen sen
1
2
1
22 1
4
1
4
ue dua
au e Cau au 1
12 ln lnudu u u u C
u e dua
u en
au e dun au n au n au
11
u u du
u
nn u Cn
n
ln ln
1
21
1 1
e bu due
a ba bu b bu Cau
au
sen sen cos
2 2
1
u udu u C
lnln ln
e bu due
a ba bu b bu Cau
au
cos cos sen
2 2
senh coshudu u C Cuduu2
1tanlnsech
cosh senhudu u C Cuduu tanhsech 2
Cuduu coshlntanh Cuduu cothcsch 2
coth ln senhudu u C Cuduuu sechtanhsech
Cutanduu senhsech 1 Cuduuu cschcothcsch
22
22
2 2
2
1au u duu a
au ua a u
aC
cos
du
a u u
a u
aC
2 2
1
cos
u au u duu au a
au ua a u
aC2
2 3
62
22
2
2
3
1
cos
udu
au ua u u a
a u
aC
22
2
2 1
cos
22
2
2
2 1a u u
udu a u u a
a u
aC
cos
du
u a u u
a u u
a uC
2
2
2
2
2 2 22
2
2
1a u u
udu
a u u
u
a u
aC
cos
Ca
uaauau
au
uau
duu 12
2
2
2
cos2
32
2
3
2
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10
Vectores
A B A B cos 0
donde es el ángulo formado por A y B
A B A B A B A B1 1 2 2 3 3
donde A i j k A A A1 2 3 , B i j k
B B B1 2 3
Son resultados fundamentales:
Producto cruz: AxB
i j k
A A A
B B B
1 2 3
1 2 3
kji ˆˆˆ122131132332 BABABABABABA
Magnitud del Producto Cruz AxB A B sen
El operador nabla se define así:
zyx
kji
En las fórmulas que vienen a continuación vamos a suponer que U=U(x,y,z), y A=A(x,y,z)
tienen derivadas parciales.
Gradiente de U = grad U
kjikji
z
U
y
U
x
UU
zyxU
Divergencia de A = div A
kjikjiA 321 AAAzyx
A
x
A
y
A
z
1 2 3
Rotacional de A = rot A
kjixkjixA 321 AAAzyx
321
kji
AAA
zyx
A
y
A
z
A
z
A
x
A
x
A
y
3 2 1 3 2 1i j k
Laplaciano de U = 2
2
2
2
2
22
z
U
y
U
x
UUU
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
11
Integrales Múltiples
F x y dydxy f x
f x
x a
b
,( )
1
2
F x y dy dx
y f x
f x
x a
b
,( )
1
2
donde y f x 1 e y f x 2 son las ecuaciones de las curvas HPG y PGQ respectivamente,
mientras que a y b son las abscisas de los puntos P y Q. Esta integral también se puede
escribir así:
F x y dxdyx g y
g y
y c
d
,( )
1
2
F x y dx dyx g y
g y
y c
d
,( )
1
2
donde x g y 1( ) , x g y 2( ) son las ecuaciones de las curvas HPG y PGQ respectivamente,
mientras que c y d son las ordenadas de H y G.
Estas son las llamadas integrales dobles o integrales de área. Los anteriores conceptos se
pueden ampliar para considerar integrales triples o de volumen así como integrales
múltiples en más de tres dimensiones.
s s t r t dta
t
( ) ( )
Es la longitud de curva correspondiente al intervalo paramétrico a t, .
En parámetro arbitrario: En parámetro s:
Vector tangente unitario
t tr t
r t( )
( )
( )
t s r s( ) ( )
Vector normal principal
)()()( tttbtn
x
n sr s
r s( )
( )
( )
Vector binormal )(
)()(
trr
trrtb
x
x
b sr s r s
r s( )
( ) ( )
( )
x
Los vectores unitarios t n b, , forman un triedo positivo
b t n n b t t n b x x x, ,
Recta tangente en t0
Ecuación vectorial: Ecuación paramétrica
r r t r t 0 0
x x
x
y y
y
z z
x
0
0
0
0
0
0
Plano osculador t n, en t0
Ecuación vectorial Ecuación paramétrica
r r t r t xr t 0 0 0 0
x x y y z z
x y z
x y z
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
12
Curvatura y Torsión
t
r t r t
r tt
r t r t r t
r t r t
x x
x3 2
s r s
23
]))('(1[
)(''
2xf
xf
Plano Normal
Ecuación vectorial: Ecuación paramétrica:
r r t r t 0 0 0 x x x y y y z z z0 0 0 0 0 0 0
Plano Rectificante t b, en t0
Ecuación vectorial: Ecuación paramétrica:
r r t n t 0 0 0
x x y y z z
x y z
y z y z z x z x x y x y
- - -0 0 0
0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0
Componentes Tangencial y Normal de la Aceleración
aT a Ta
.
aN a N
x a
.
Propiedades de la Divergencia
i) div (
F +
G ) = div (
F ) +div (
G )
ii) div (
F ) = div(
F ) + ( grad )
F
iii) div (
F +
G ) = G rot (
F ) -
F rot (
G )
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
13
Transformada de Laplace
0
)()}({ dttfetf tsL
No f(t) F(s)
1 C (constante) s
C
2 tn
1
!ns
n , n = 0 y n N
3 tn
1
)1(
ns
n , n > -1
4 eat
as
1
5 senhat 22 as
a
6 coshat 22 as
s
7 senkt 22 ks
k
8 coskt 22 ks
s
9 )(tfeat )( asF
10 )()( atUatf )(sFe as
11 )(tft n )()1( )( sF nn
12 t
tf )(
s
dppF )(
13 )()( tf n )0(...)0(')0()( )1(21 nnnn ffsfssFs
14 t
df0
)( s
sF )(
15
t
dtgfgf0
)()( )()( sGsF
16 )(tf . Función periódica
de periodo T
T
st
sTdtetf
e0
)(1
1
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
14
Fórmulas misceláneas
Ecuaciones paramétricas de la cicloide para Rt
ttax sen tay cos1
Trabajo W b
ardF
b
baaComp
b
Longitud de arco de y f x en a b y dxa
b
, ( ) 1 2
R
dAyxm , R
x dAyxyM , R
y dAyxxM ,
Centro de gravedad de una región plana
b
a
b
a
dxxf
dxxxfx
)(
)(,
b
a
b
a
dxxf
dxxf
y)(
)(2
1 2
Longitud de arco en forma paramétrica
dt
dt
dy
dt
dxL
22
Momento de inercia de R respecto al origen R
o dAyxyxI ,22
Área de la superficie generada al girar la gráfica f alrededor de x
xdxfxFSb
a
2)(1)(2
Volumen del sólido de revolución generado al girar la gráfica de f alrededor del eje y
b
atdtFtV )(2
Cálculo del volumen b
adxxAV )(
b
a
dxxfV2
Ecuación diferencial de primer orden y P x y Q x( ) ( )
Solución ye Q x e dx kP x dx P x dx( ) ( )
( )
Ecuación del resorte helicoidal r t t tt
( ) cos ,sen ,2
Derivada direccional D f x y z f x y zu
, , , , u (
u vector unitario)
Ecuación satisfecha por la carga de un circuito LRC Lq RqC
q E t 1
Fuerza ejercida por un fluído dyyLyFb
a)(
Fuerza que actúa sobre un líquido encerrado en un tubo F A x g A x g 2 20
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
15
Series de Fourier
Serie de Fourier para una función suave a tramos en [-L, L]
1
0 sincos2
)(n
nnL
xnb
L
xna
axf
Donde
L
L
dxxfL
a )(1
0
L
L
n dxL
xnxf
La
cos)(
1
L
L
n dxL
xnxf
Lb
sin)(
1
Serie de Fourier para una función par en [-L, L]
1
0 cos2
)(n
nL
xna
axf
Donde
L
dxxfL
a0
0 )(2
L
n dxL
xnxf
La
0
cos)(2
Serie de Fourier para una función impar en [-L, L]
1
sin)(n
nL
xnbxf
Donde
L
n dxL
xnxf
Lb
0
sin)(2
Serie de Fourier para una función definida en [0, L]
a) Serie de Cosenos
1
0 cos2
)(n
nL
xna
axf
Donde
L
dxxfL
a0
0 )(2
L
n dxL
xnxf
La
0
cos)(2
b) Serie de Senos
1
cos)(n
nL
xnbxf
Donde
L
n dxL
xnxf
Lb
0
sin)(2
Serie Compleja de Fourier en [-L, L]
L
xni
eCxf n
)(
Donde
dxexfC L
xni
n )(2
1
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
16
FORMULARIO DE FÍSICA
Cinemática
r xi yj zk dt
rdv
dt
vda
nt uudt
da ˆˆ
2
tu
urur rˆˆ
urrurra rˆ2ˆ2
Movimiento en una dimensión
x x v to
021 vvv
atvv o
2
2
1attvxx oo
oo xxavv 222
Dinámica
ag
WamF
W : peso
F Gm M
r
2
F m dV dt /
ABA
B XXX
ABA
B VVV
ABA
B aaa
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
17
Trabajo, Energía y Conservación de la Energía
rFU
rdFdU
vFt
rF
t
UP
P : potencia
ent
sal
P
P : eficiencia
if KKKU
2
2
1mvK K : energía cinética
if VVVW V : energía potencial
mgyyV
2
2
1kxVe
Impulso e Ímpetu
I F dt
pI
vmp
p : ímpetu
dtFppp if
p
: impulso
Electricidad y Magnetismo
r
r
r
qqkF
2
21 2
21
r
qqkF
21 rrr
q
FE
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
18
o
E
qAdE
E : flujo eléctrico
r
qkV V : potencial electrostático
b
a
ababab ldE
q
W
q
UUVV
m
i
i
j ijo
ji
r
qqU
1
1
1 4 U : energía potencial electrostática
Capacitancia
CVq C : capacitancia
d
AC o Capacitor de placas paralelas
CA
d k 0 k : constante dieléctrica
a
b
lC o
ln
2 Capacitor cilíndrico
qVCVC
qU
2
1
2
1
2
22
U : energía almacenada en un
capacitor
2
2
1Eu o u : densidad de energía
Corriente, resistencia y fuerza electromagnética
t
qi i : corriente eléctrica
Aqni
i
iii vqnA
ij j : densidad de corriente
A : área
j
E : resistividad
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
19
A
l
i
VR R : resistencia
R R t 0 1 Variación de R con la temperatura
IRVab
i ient sal. .
Elev de potencial caidas de potencial. 0iv
R
VRiiVP
22 P : potencia eléctrica
Magnetismo
senqvBBvqF
v
: velocidad
B
: campo magnético
senliBBliF
l
: elemento de longitud
senNiAB
ildB o
AdB
r
iB o
2 r : distancia
BI
a0
2
r
NiB o
2 N : número de vueltas
dSen
a
IdB
4
0 r : radio
2coscos4
10
a
IB
dt
d B : fuerza electromagnética
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
20
vBl
d
dt
Termodinámica
1 F
C
T
T η: eficiencia
S
E
W
Q
pQ mC T
(1 )l T
PV mRT
uRR
M
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
21
CONSTANTES
Carga electrón y protón C x 19106.1
Masa electrón kg x 311011.9
Masa protón kg x 2710673.1 229 /109 CNmk x
2212
0 /1085.8 NmC x
mT 7
0 104 x
Constante gravitacional 2211 /10672.6 KgNmG 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 18.314Jmol 8.314R K Pam mol K
Electrón-volt (eV) J x 191060.1
Radio medio de la Tierra = m61037.6 x
Dist. de la Tierra a la Luna = m81084.3 x
Masa de la Tierra = kg x 2410976.5
Masa de la Luna = kg x 221036.7
Aceleración en la superficie de la Luna 162 2.m
s
mCu 81069.1 x
mAl 81083.2 x
mAg .1062.1 8
mFe 81068.9
3
31093.8m
kgCu x
3
3
3
3
109.06.0
107.2
m
kgmadera
m
kgAl
x
x
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
22
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. KCalh
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 = Wslbft 7.745550
1 Hp = 2545 Btu/h = 178.1 cal/s
1 Tesla = 10000 Gauss
1 Milla = 1609 metros
1 Pie = 30.48 cm
23
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
FORMULARIO DE QUÍMICA
hE
c
P h 0
E E hc o
E mc 1
22
PotenciaTrabajo
Tiempo
1 1 12 2
R
n ni f
E Rn nH
i f
1 12 2
h
m
X Ph
4
2 nn
= momento magnético en magnetones de Bohr
n = número de electrones no apareados
1 M.B. = magnetón de Bohr
gauss
ergs
mc
eh273,9
4
c x ms 3 10 8
h x J s 6 626 10 34.
h x erg s 6 626 10 27.
Masa del electrón 9 1095 10 28. x g
Carga del electrón 1 6 10 19. x C
Masa del protón 1 67252 10 24. x g
Masa del neutrón 1 679 10 24. x g
R cm 109 677 1,
R x J x ergH 2 1790 10 2 179 1018 11. .
No. de Avogadro 6 023 1023. x
1 Joule 1 107x erg
1 Angstrom 1 10 8x cm
1 nm 1 10 9x m
1 eV 16 10 12. x erg
1 1 10 10A x mo
1 Kw.hr = 3.6 x 106 J
1 Hp = 0.746 Kw
24
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
Serie Electroquímica de los Metales
Reaccionan Reactividad Li Facilidad No son No son Electrólisis En la
con agua decreciente Cs de reducidos reducidos de sal naturaleza
fría Rb reducción por por fundida solamente
K aumenta hidrógeno carbono se
Ba encuentran
Sr en forma
Ca de
Na compuestos
Reaccionan La
con vapor Mg
Be
Al
Mn Son Electrólisis
Zn reducidos de
Cr Por soluciones
Fe Son carbono acuosas
Reaccionan Cd reducidos
con ácidos Co por
Ni hidrógeno
Sn
Pb
Reaccionan H Nativos
directamente Cu y
con oxígeno Sb combinados
formando As
óxidos Bi Electrólisis
Ag Son o calor
Hg reducidos
Los óxidos Pt por Nativos
se separan Au calentamiento
indirectamente
25
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
PESOS ATÓMICOS INTERNACIONALES, 1965
BASADOS EN LA MASA ATÓMICA DE 12 12C
Elemento Símbolo Número Atómico Peso Atómico Electronegatividad
Aluminio Al 13 26.9815 1.5
Antimonio Sb 51 121.75 1.9
Argon Ar 18 39.948
Arsénico As 33 74.9216 2.0
Azufre S 16 32.064 2.5
Bario Ba 56 137.34 0.9
Berilio Be 4 9.0122 1.5
Bismuto Bi 83 208.980 1.9
Boro B 5 10.811 2.0
Bromo Br 35 79.909 2.8
Cadmio Cd 48 112.40 1.7
Calcio Ca 20 40.08 1.0
Carbono C 6 12.01115 2.5
Cerio Ce 58 140.12
Cesio Cs 55 132.905 0.7
Cloro Cl 17 35.453 3.0
Cobalto Co 27 58.9332 1.8
Cobre Cu 29 63.54 1.9
Cromo Cr 24 51.996 1.6
Disprosio Dy 66 162.50
Erbio Er 68 167.26
Escandio Sc 21 44.956
Estaño Sn 50 118.69 1.8
Estroncio Sr 38 87.62 1.0
Europio Eu 63 151.96
Fierro Fe 26 55.847 1.8
Fluor F 9 18.9984 4.0
Fósforo P 15 30.9738 2.1
Gadolinio Gd 64 157.25
Galio Ga 31 69.72
Germanio Ge 32 72.59
Hafnio Hf 72 178.49 1.3
Helio He 2 4.0026
Holmio Ho 67 164.930
Hidrógeno H 1 1.00797 2.1
Indio In 49 114.82
Iridio Ir 77 192.2 2.2
Kripton Kr 36 83.80
Lantano La 57 138.91 1.1
Litio Li 3 6.939 1.0
26
XVIII EVENTO NACIONAL DE CIENCIAS BÁSICAS DE LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS 2011
Elemento Símbolo Número Atómico Peso Atómico Electronegatividad
Lutecio Lu 71 174.97 1.2
Magnesio Mg 12 24.305 1.2
Manganeso Mn 25 54.9380 1.5
Mercurio Hg 80 200.59 1.9
Molibdeno Mo 42 95.94 1.8
Neodimio Nd 60 144.24
Neón Ne 10 20.179
Niobio Nb 41 92.906 1.6
Níquel Ni 28 58.71 1.8
Nitrógeno N 7 14.0067 3.0
Oro Au 79 196.967 2.4
Osmio Os 76 190.2 2.2
Oxígeno O 8 15.9994 3.5
Paladio Pd 46 106.4 2.2
Plata Ag 47 107.870 1.9
Platino Pt 78 195.09 2.2
Plomo Pb 82 207.19 1.8
Potasio K 19 39.102 0.8
Praseodimio Pr 59 140.907
Radio Ra 88 226.00 0.9
Renio Re 75 186.2 1.9
Rodio Rh 45 102.905 2.2
Rubidio Rb 37 85.47 0.8
Rutenio Ru 44 101.07
Samario Sm 62 150.35
Selenio Se 34 78.96 2.4
Silicio Si 14 28.086 1.8
Sodio Na 11 22.9898 0.9
Talio Tl 81 204.37 1.8
Tantalo Ta 73 180.948 1.5
Teluro Te 52 127.60 2.1
Terbio Tb 65 158.924
Titanio Ti 22 47.90 1.5
Torio Th 90 232.038 1.3
Tulio Tm 69 168.934
Tungsteno W 74 183.85 1.7
Uranio U 92 238.03 1.7
Vanadio V 23 50.942 1.6
Xenón Xe 54 131.30
Yodo I 53 126.9044 2.5
Yterbio Yb 70 173.04
Ytrio Y 39 88.905 1.2
Zinc Zn 30 65.37 1.6
Zirconio Zr 40 91.22 1.4