Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales
Departamento: Fisica
Área: Area IV: Servicios
(Programa del año 2017)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 03/11/2017 13:12:02)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
FISICA LIC. EN BIOLOGIA MOLECULAR 15/14-CD 2017 2° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
VELASCO, RICARDO HUGO Prof. Responsable P.Tit. Exc 40 Hs
CORNETTE, VALERIA CECILIA Responsable de Práctico JTP Exc 40 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
2 Hs. 2 Hs. 4 Hs. 1 Hs. 9 Hs. 2º Cuatrimestre 07/08/2017 17/11/2017 15 130
IV - Fundamentación
La física constituye una las herramientas esenciales para el conocimiento de los fenómenos biológicos. Desde tiempos remotos ha existido una permanente interacción entre la física y la biología, pero es a partir de los últimos años que la Biofísica ha tomado un impulso definitivo evidenciando ser uno de los ámbitos de búsqueda de conocimiento que mayores desafíos propone a la comunidad científica.
Esta asignatura pretende, tal como está pautado en los respectivos planes de estudio, incorporar en la formación de los alumnos los conceptos básico de Mecánica, Mecánica de Fluidos, Electricidad, Magnetismo y Óptica. Los mismos constituyen la base de los conceptos que los alumnos necesitarán para el aprendizaje de temas que han de incorporar en etapas futuras de su formación.
V - Objetivos
- Proporcionar a los estudiantes de Biología y Biología Molecular los conocimientos de física que necesitan para su trabajo profesional, principalmente dirigidos al fortalecimiento del perfil científico que poseen la carrera hacia la cuál la asignatura va dirigida.
- Aplicar las teorías físicas a problemas biológicos, tendiendo a incrementar el interés por parte de los alumnos hacia el campo interdisciplinario que constituyen la física y la biología.
- Acrecentar el entrenamiento de los alumnos en la aplicación de herramientas de la matemática y de la física para la resolución de problemas físico y biológicos.
- Apoyar los conocimientos teóricos propuestos en el programa con adecuadas experiencias de laboratorio, que acentúen el interés de los alumnos por la labor experimental y demuestren la utilidad de los conocimientos adquiridos.
VI - Contenidos
Parte 1: Mecánica
Bolilla 1: Medidas. Vectores
1.1 Medidas. Patrones. Sistemas de unidades.
1.2 Errores: sistemáticos y casuales. Precisión.
1.3 Escala. Leyes de escala.
1.4 Magnitudes escalares y vectoriales.
1.5 Vectores. Operaciones.
Seminario 1: “Las leyes de escala y su aplicación en biología”.

Bolilla 2: Movimiento en una y en dos dimensiones
2.1 Movimiento rectilíneo.
2.1.1 Velocidad media. Velocidad instantánea.
2.1.2 Movimiento rectilíneo uniforme.
2.1.3 Movimiento rectilíneo uniformemente variado.
2.1.4 La aceleración de la gravedad.
2.2 Movimiento en dos dimensiones.
2.2.1 Movimiento de los proyectiles.
Seminario 2: “Salto de los animales”
“Proyectiles en biomecánica”.

Bolilla 3: Leyes de Newton del Movimiento
3.1 Fuerzas: propiedades.
3.2 Primera Ley de Newton. (Principio de Inercia).
3.3 Tercera Ley de Newton (Principio de Acción y reacción).
3.4 Segunda Ley de Newton.
3.5 Fuerzas gravitatorias.
3.6 Fuerzas de rozamiento.
Seminario 3: “Fuerzas musculares”.
“Fuerzas de natación de un pez”.

“Fuerzas de rozamiento y el movimiento de los animales”.


Bolilla 4: Rotación de los cuerpos rígidos. Movimiento circular
4.1 Variables angulares.
4.2 Movimiento circular uniforme. Movimiento circular uniformemente variado.
4.3 Momentos.
4.4 Leyes de Newton del movimiento de rotación.
4.5 Equilibrio de los cuerpos rígidos.
4.6 Centro de gravedad.
Seminario 4: “La centrífuga y el fraccionamiento de la célula”.

“Ejemplos biológicos en los que intervienen momentos”.


Bolilla 5: Trabajo. Energía. Potencia
5.1 Trabajo.
5.2 Energía cinética.
5.3 Energía potencial y fuerzas conservativas.
5.4 Fuerzas disipativas.
5.5 Potencia.
Seminario 5: “Potencia y velocidad metabólica”.

Parte 2: Fluidos
Bolilla 6: Mecánica de fluidos
6.1 Densidad y presión.
6.2 Presión de fluidos en reposo.
6.3 Principio de Arquímedes.
6.4 La ecuación de continuidad. Líneas de corriente.
6.5 Ecuación de Bernoulli.
6.6 Viscosidad.
6.7 Flujo laminar y flujo turbulento.
Seminario 6: “Elementos del sistema circulatorio de los mamíferos”.

“El corazón como una bomba”.


Bolilla 7: Propiedades de los líquidos
7.1 Tensión superficial
7.2 Acción capilar.
7.3 Ósmosis.
7.4 Presión negativa.
Seminario 7: “Acción capilar y su importancia en biología”.

“El ascenso de la savia en los árboles”.


Parte 3: Electricidad y Magnetismo
Bolilla 8: Electrostática
8.1 Fuerzas eléctricas. Ley de Coulomb
8.2 El campo eléctrico.
8.3 Potencial eléctrico.
8.4 Dipolos eléctricos.
8.5 Capacidad. Dieléctricos.
Seminario 8: “Potenciales de membrana en los animales”.

“Sentido eléctrico de los peces”.


Bolilla 9: Corriente eléctrica
9.1 Corriente eléctrica.
9.2 Ley de Ohm. Resistencia eléctrica.
9.3 Fuente de energía en los circuitos.
9.4 Circuitos de corriente continua. Leyes de Kirchhoff.
9.5 Potencia en circuitos eléctricos.
Seminario 9: “Modelo eléctrico de una membrana nerviosa”.

“Conducción nerviosa”.


Bolilla 10: Magnetismo
10.1 Campos magnéticos.
10.2 Fuerza sobre una carga en movimiento.
10.3 Fuerza sobre una corriente eléctrica.
10.4 Campos magnéticos producidos por corrientes.
10.5 Fuerza entre conductores paralelos.
10.6 Inducción magnética. Ley de Faraday.
Seminario 10: “Espectrómetro de masas”.

“Ciclotrones”.


Parte 4: La luz
Bolilla 11: Óptica Física
11.1 Introducción al movimiento ondulatorio.
11.2 Naturaleza de la luz.
11.3 Principio de Huygens.
11.4 Interferencia.
11.5 Difracción.
11.6 Polarización.
Seminario 11: “Redes de difracción”.

“Difracción de rayos X y estructura de moléculas
biológicas”.

Bolilla 12: Óptica geométrica
12.1 Reflexión y refracción.
12.2 Espejos.
12.3 Lentes.
12.4 Formación de imágenes.
12.5 La lupa y el microscopio.
Seminario 12: “El ojo humano”.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
El alumno deberá realizar los siguientes trabajos prácticos.
De aula:
Práctico Nº1: Vectores, Medidas, Factor de Escala
Práctico Nº2: Movimiento en Una y en Dos Dimensiones
Practico Nº3: Leyes de Newton del Movimiento
Práctico Nº4: Movimiento Circular – Rotación de los Cuerpos Rígidos
Práctico Nº5: Trabajo, Energía y Potencia
Práctico N°6: Mecánica de los Fluidos
Practico N°7: Propiedades de los Líquidos
Práctico N°8: Electrostática
Práctico N°9: Corriente Eléctrica
Practico N°10: Magnetismo
Práctico Nº11: Óptica
VIII - Regimen de Aprobación
Alumnos Regulares: Realizar y aprobar el 100% de los trabajos prácticos de laboratorio. Aprobar 2 (dos) exámenes parciales prácticos previstos con el 70% de respuestas correctas.
La probación de la materia se efectúa mediante examen final oral o escrito.

Alumnos Promocionales: Cumplir las mismas condiciones del Alumno regular y además aprobar 2 (dos) Cuestionarios teóricos con el 70% de respuestas correctas. Participar en la realización de un seminario que consistirá en una monografía y su exposición oral, sobre un tema aplicado propuesto por la cátedra.
IX - Bibliografía Básica
[1] 1. Kane y M. Sternheim: Física. Ed. Reverté. 1986.
[2] 2. Strother: Física aplicada a las ciencias de la salud. McGraw Hill. 1981
[3] 3. Cromer: Física para las ciencias de la vida. Ed. Reverté. 1984.
[4] 4. Jou, J. Llevot y C. Perez García: Física para las ciencias de la vida. Serie Schaum. McGraw Hill. 1986.
X - Bibliografia Complementaria
[1] 1. Fundamentos de Física. Sears. FW. IV Edición. 1979.
[2] [2] 2. Física. Vol. I y II. Halliday & Resnick. Editorial CECSA. 1985
XI - Resumen de Objetivos
1. Proporcionar a los estudiantes conocimientos básicos de Física.
de Física tendientes a su formación básica y al fortalecimiento del perfil científico de la carrera.
2. Aplicar las teorías físicas a problemas biológicos, tendiendo a incrementar el interés por parte de los alumnos hacia el campo interdisciplinarios que constituyen la física y la biología.
XII - Resumen del Programa
Parte 1: Mecánica
Medidas. Vectores. Errores. Leyes de Escala - Movimiento en una y en dos dimensiones - Leyes de Newton del Movimiento - Rotación de los cuerpos rígidos. Movimiento circular - Trabajo. Energía. Potencia
Parte 2: Fluidos
Mecánica de fluidos: Densidad, Presión, Principio de Arquímedes, Ecuación de Bernoulli, Viscosidad - Propiedades de los líquidos: Tensión Superficial, Acción Capilar, Osmosis
Parte 3: Electricidad y Magnetismo
Electrostática: Ley de Coulomb - Corriente eléctrica: Ley de Ohm, Circuitos de corriente continua, Leyes de Kirchhoff - Magnetismo: Fuerzas sobre cargas en movimiento y corrientes, Ley de Faraday
Parte 4: La luz
Óptica Física: Movimiento ondulatorio, Naturaleza de la luz, Principio de Huygens, Interferencia, Difracción, Polarización- Óptica geométrica: Reflexión y Refracción, Espejos y Lentes, Lupa y Microscopio
XIII - Imprevistos
No se preveen