Biología (plan 1997) 2016-1

Primer Semestre, Física

FÍSICA

Biología, Semestre 2016-I

FACULTAD DE CIENCIAS, UNAM

Clave: 1102

Grupo: 5371

Salón: Laboratorio de Física General 2

(planta baja, Depto. de Física)

Prof. (Teoría y Laboratorio): Dr. Radamés R. Reynoso M.

Correo electrónico: fisikradiation@ciencias.unam.mx

Ayudante: Fís. Gabriela Pérez Andrade

Correo electrónico: gabriela.perez@ciencias.unam.mx

Objetivos: Introducir al estudiante a las teorías y conceptos básicos sobre el comportamiento y la estructura de la materia, poniendo énfasis en los aspectos más relacionados a las ciencias biológicas. Desarrollar la capacidad de entender el funcionamiento y manejo del instrumental básico que se utiliza en el campo de la biología. Aplicar los conocimientos a situaciones cotidianas. Formar una cultura científica en el alumno.

Organización del curso: Curso teórico-práctico.

I) Evaluación:

• Asistencia mínima de 80% durante todo el curso
• Exámenes teóricos (4) 30%
• Tareas 30%
• Informes de laboratorio 30%
• Bitácora individual 5%
• Trabajo final 5%

II) Temario:

INTRODUCCIÓN.

• Conceptos sobre medida. Manejo de datos. Estadística y parámetros de tendencia central
• Física Clásica (mecánica). Cinemática. Fuerzas. Trabajo. Energía.

I. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

• Concepto de carga eléctrica y de su polaridad.

· Propiedades eléctricas de la materia. Los conductores, los dieléctricos y sus propiedades básicas.

• La corriente eléctrica y sus propiedades. El concepto de resistencia y ley de Ohm.
• Principios básicos de los circuitos eléctricos de corriente continúa.
• Concepto de magnetismo.
• El fenómeno de inducción electromagnética. La interrelación entre electricidad y magnetismo. Aplicaciones de la inducción.
• Introducción a los fenómenos ondulatorios y a las ondas electromagnéticas, el espectro electromagnético.
• La electrofisiología. Conceptos básicos de la transmisión neuronal. El potencial de acción. Modelos sustentados en circuitos eléctricos. Descripción funcional de los principales instrumentos utilizados en la electrofisiología.

II. OPTICA

• La luz, sus propiedades básicas, transmisión, velocidad.
• Los fenómenos de reflexión y refracción de la luz.
• Principios básicos de lo óptica geométrica. Espejos y lentes. Distancia focal y apertura.
• Óptica física. Difracción e interferencia.
• El microscopio como instrumento óptico. Descripción óptica del instrumento. Fundamentos ópticos de las técnicas de manejo del microscopio y de las limitaciones del instrumento.
• Espectroscopía óptica. El espectro óptico. Fuentes continuas y discretas. Identificación de los elementos por sus espectros. El espectro del hidrógeno.

III. LA TEORIA ATOMICA DE LA MATERIA

• El debate filosófico y pre-científico sobre la continuidad de la materia.
• Las leyes de proporciones de la química. Los experimentos de Dalton. La teoría atómica de Dalton.
• El comportamiento de los gases. Las ideas entorno a la teoría cinética de gases.
• El concepto de molécula y peso molecular, el número de Avogadro y la solución del problema de la congruencia.
• Los fenómenos de sedimentación, el movimiento Browniano y el establecimiento científico de la teoría atómica.
• Las descargas en gases enrarecidos, la electrólisis, la ley de Faraday y el concepto de electrón como carga fundamental. Teoría atómica de la carga eléctrica.
• La radiación de cuerpo negro y el problema de su explicación. Las ideas de Plank. La teoría atómica de la radiación.
• La espectroscopía, la neutralidad del átomo, la composición del átomo, los modelos atómicos y el átomo nuclear. El átomo de Bohr. Introducción a las ideas cuánticas y a los fenómenos de interacción de la radiación con la materia.
• El núcleo atómico, el concepto de isótopo. La radiación y sus propiedades. Efectos biológicos de la radiación y protección radiológica.
• Introducción a la biofísica molecular. Fundamentos moleculares de la vida. Los métodos e instrumentos físicos de la Biología molecular.
• La fotosíntesis y la visión, analizados desde la física cuántica. Los fenómenos biológicos desde la perspectiva de la física.

IV. EL UNIVERSO Y LA VIDA

• La visión moderna de la estructura del universo. Estrellas, planetas y galaxias. La estructura del universo. La teoría del "Big Bang". Física de las estrellas. Formación de los sistemas planetarios y evolución de los planetas. El origen de la vida. Las posibilidades de la universalidad del fenómeno de la vida.

Bibliografía:

• MacDonald S. Física para las Ciencias de la Vida. Fondo Educativo Interamericano.
• Hobbie R. Intermediate Physics for Medicine and Biology. Wiley
• Kane J. y M. Sternheim. Física. Reverté.
• Cromer A. Física para las ciencias de la vida. Reverté.
• Lea S. y J. Burke. Física, la naturaleza de las cosas. International Thomson.
• Hewitt P. Física Conceptual. Trillas.
• Gittewitt, P. 1992. Conceptual Physics. Addison-Wesley.
• Flowers, B.H. y E. Mendoza 1970. Propierties of matter. John Wiley.
• Meiners H. 1970. Physics demostration experiments. Ronald.
• Hayden, H. 1975. Laboratory physics for the life sciences. Saunders.